GW4869による細胞外小胞放出を標的とした、リポ多糖誘発神経炎症モデルマウスに対する新たな知見

New insights on targeting extracellular vesicle release by GW4869 to modulate lipopolysaccharide-induced neuroinflammation in mice model.

抄録

本研究の目的は、グリア細胞の活性化、ミクログリアとアストロサイトの相互作用、および神経学的転帰における細胞外小胞（EV）放出の制御的役割を明らかにすることである。我々は、EV放出を調節するためにGW4869を用いた薬理学的介入を行い、ミクログリアとアストロサイトの初代培養、ミクログリア-アストロサイト相互作用、神経炎症、リポ多糖（LPS）誘発細胞および動物モデルにおける行動変化への影響を調べた。我々は、グリア細胞からEVを単離し、CD9、CD63、CD81の陽性を確認した。その結果、GW4869は6-12時間以内にグリア細胞から分泌されるEVタンパク質濃度を有意に減少させた。ELISA、免疫染色、ウェスタンブロット解析により、GW4869投与によりグリア細胞の活性化と炎症反応が抑制されることが確認された。トランスウェルアッセイでは、活性化したミクログリアとアストロサイトからの制御されたEV放出が、それぞれ正常なアストロサイトとミクログリアにおける神経毒性反応性を緩和することが示された。さらに、LPSを注射したマウスにGW4869を投与したところ、空間記憶、不安様行動、探索活動がビヒクルと比較して顕著に改善した。我々の研究は、グリア由来のEV動態を調節することで、マウスの神経炎症を効果的に抑制し、行動の結果を向上させることを示唆している。これらの知見は、神経疾患の新規治療アプローチとしてEV放出を標的とする可能性を強調するものである。

This study aims to elucidate the regulatory role of extracellular vesicle (EV) release in glial cell activation, microglia-astrocyte interactions and neurological outcomes. We employed a pharmacological intervention using GW4869 to modulate EV release, investigating its impact on primary cultures of microglia and astrocytes, microglia-astrocyte interactions, neuroinflammation and behavioral changes in lipopolysaccharide (LPS)-induced cell and animal models. We isolated the EVs from glial cells and confirmed their positivity for CD9, CD63 and CD81. Our findings demonstrate that GW4869 significantly reduced EV protein concentrations secreted by glial cells within 6-12 h. Utilizing ELISA, immunostaining and western blot analyses, we observed that treatment with GW4869 attenuated glial cell activation and inflammatory responses both and . Transwell assays indicated that controlled EV release from activated microglia and astrocytes mitigated neurotoxic reactivity in normal astrocytes and microglia, respectively. Furthermore, GW4869 administration in LPS-injected mice resulted in notable improvements in spatial memory, anxiety-like behaviors and exploratory activity compared with vehicles. Our study suggests that modulating glia-derived EV dynamics effectively reduce neuroinflammation and enhance behavioral outcomes in mice. These findings underscore the potential of targeting EV release as a novel therapeutic approach for neurological disorders.

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