IsoDGR-Induced Endothelial Cytoskeletal Disruption Drives Age-Related Blood-Brain Barrier Breakdown
Notice bibliographique
Résumé
ABSTRACT Brain aging is characterized by progressive breakdown of the blood-brain barrier (BBB), which correlates with neuroinflammation and cognitive decline. Emerging evidence implicates degenerative modifications of the vascular proteins as a key driver of BBB dysfunction. In particular, spontaneous deamidation of Asp-Gly-Arg (NGR) motifs generates isoAsp-Gly-Arg (isoDGR) sequences that structurally mimic canonical Arg-Gly-Asp (RGD) integrin-binding ligands. Here, we show that age-associated accumulation of isoDGR in the brain cortex induces endothelial cytoskeletal collapse and tight junction disorganization, leading to BBB breakdown. Using mice lacking the L-isoaspartyl repair enzyme PCMT1 (which accelerates isoDGR accumulation) and wild type aged mice, we found markedly elevated isoDGR in brain tissues accompanied by focal microhemorrhages and increased BBB permeability. Recent whole-genome sequencing suggests that a common PCMT1 variant is linked to neurodegenerative disease risk, indicating potential clinical relevance in vascular aging. Remarkably, systemic treatment with an isoDGR-neutralizing antibody largely prevented capillary breaches and leakage, and even restored barrier integrity in aged wild-type mice. To uncover the molecular mechanism, we exposed brain endothelial cells to synthetic isoDGR-peptides, which recapitulated these effects. Unbiased RNA-sequencing reinforced these findings, revealing broad transcriptomic reprogramming of cytoskeletal, cell-cell junction, inflammatory, and stress-response pathways. Functional studies demonstrated that isoDGR triggered collapse of F-actin stress fibers, disrupted junctional ZO-1 and VE-cadherin, increased monolayer permeability to macromolecules, and impaired endothelial cell migration and proliferation. IsoDGR-treated endothelial cells exhibited increased oxidative stress, upregulation of ICAM-1/VCAM-1/CCL-2, and adopted a senescent phenotype. Our results suggest that isoDGR hijacks endothelial integrin signaling to destabilize the actin cytoskeleton and tight junctions, a process that breaches the BBB and subsequently activates inflammatory and senescence programs. In summary, we identify BBB disruption via isoDGR-induced cytoskeletal dysfunction as a central pathology of vascular aging, and demonstrate that targeting isoDGR damage preserves BBB integrity and attenuates neuroinflammation.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 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 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 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 source (Gemma direct ou Codex distillé), 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 ».