Brain microenvironment-remodeling nanomedicine improves cerebral glucose metabolism, mitochondrial activity and synaptic function in a mouse model of Alzheimer's disease
Notice bibliographique
Résumé
The development of disease-modifying therapeutics for Alzheimer's disease remains challenging due to the complex pathology and the presence of the blood-brain barrier. Previously we have described the investigation of a brain-penetrating multifunctional bioreactive nanoparticle system capable of remodeling the hypoxic and inflammatory brain microenvironment and reducing beta-amyloid plaques improving cognitive function in a mouse model of Alzheimer's disease. Despite the linkage of hypoxia and inflammation to metabolic alteration, the effects of this system on modulating cerebral glucose metabolism, mitochondrial activity and synaptic function remained to be elucidated. To examine this, a transgenic mouse model of Alzheimer's disease (TgCRND8) in vivo were treated intravenously with beta-amyloid antibody-conjugated (Ab), blood-brain barrier-crossing terpolymer (TP) containing polymer-lipid based manganese dioxide nanoparticles (Ab-TP-MDNPs). Alterations in cerebral glucose utilization were determined by [ 1 ⁸F]FDG-PET imaging in vivo, with glucose metabolism and mitochondrial activity analyzed by biomarkers and studies with primary neurons in vitro . Synaptic function was evaluated by both biomarkers and electrophysiologic analysis. Current study shows that intravenously administered Ab-TP-MDNPs enhanced cerebral glucose utilization, improved glucose metabolism, mitochondrial activity, and increased the levels of neprilysin, O-glycosylation. The consequence of this was enhanced glucose and ATP availability, resulting in improved long-term potentiation for promoting neuronal synaptic function. This study highlights the importance of targeting the metabolism of complex disease pathologies in addressing disease-modifying therapeutics for neurodegenerative disorders such as Alzheimer's disease. • Ab-TP-MDNPs increased glucose utilization of the brains of Alzheimer's disease. • Ab-TP-MDNPs improved mitochondrial activity and ATP availability. • Ab-TP-MDNPs promoted neuronal synaptic funtion. • Ab-TP-MDNPs treatment maintained safety after long-term administration.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».