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Transfer of pathological α-synuclein from neurons to astrocytes via exosomes causes inflammatory responses after METH exposure
Toxicology Letters ( IF 2.9 ) Pub Date : 2020-10-01 , DOI: 10.1016/j.toxlet.2020.06.016 Yunle Meng 1 , Jiuyang Ding 1 , Chen Li 1 , Haoliang Fan 2 , Yitong He 1 , Pingming Qiu 1
Toxicology Letters ( IF 2.9 ) Pub Date : 2020-10-01 , DOI: 10.1016/j.toxlet.2020.06.016 Yunle Meng 1 , Jiuyang Ding 1 , Chen Li 1 , Haoliang Fan 2 , Yitong He 1 , Pingming Qiu 1
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Methamphetamine (METH) is a highly addictive psychostimulant drug whose abuse can cause many health complications. Our previous studies have shown that METH exposure increases α-synuclein (α-syn) expression. Recently, it was shown that α-syn could be transferred from neurons to astrocytes via exosomes. However, the specific role of astrocytes in α-syn pathology involved in METH neurotoxicity remains unclear. The objective of this study was to determine whether exosomes derived from METH-treated neurons contain pathological α-syn and test the hypothesis that exosomes can transfer pathological α-syn from neurons to astrocytes. To this end, using animal and cell line coculture models, we show that exosomes isolated from METH-treated SH-SY5Y cells contained pathological α-syn. Furthermore, the addition of METH exosomes to the medium of primary cultured astrocytes induced α-syn aggregation and inflammatory responses in astrocytes. Then, we evaluated changes in nuclear receptor related 1 protein (Nurr1) expression and the levels of inflammatory cytokines in primary cultured astrocytes exposed to METH or α-syn. We found that METH or α-syn exposure decreased Nurr1 expression and increased proinflammatory cytokine expression in astrocytes. Our results indicate that α-syn can be transferred from neuronal cells to astrocytes through exosomes. When internalized α-syn accumulated in astrocytes, the cells produced inflammatory responses. Nurr1 may play a crucial role in this process and could be a therapeutic target for inflammatory damage caused by METH.
中文翻译：
METH暴露后病理性α-突触核蛋白通过外泌体从神经元转移到星形胶质细胞引起炎症反应
甲基苯丙胺 (METH) 是一种高度成瘾的精神兴奋剂，滥用会导致许多健康并发症。我们之前的研究表明，METH 暴露会增加 α-突触核蛋白 (α-syn) 的表达。最近，有研究表明 α-syn 可以通过外泌体从神经元转移到星形胶质细胞。然而，星形胶质细胞在涉及 METH 神经毒性的 α-syn 病理学中的具体作用仍不清楚。本研究的目的是确定来自 METH 处理的神经元的外泌体是否含有病理性 α-syn，并检验外泌体可以将病理性 α-syn 从神经元转移到星形胶质细胞的假设。为此，使用动物和细胞系共培养模型，我们表明从 METH 处理的 SH-SY5Y 细胞中分离的外泌体含有病理性 α-syn。此外，在原代培养的星形胶质细胞培养基中加入 METH 外泌体可诱导星形胶质细胞中的α-syn 聚集和炎症反应。然后，我们评估了暴露于 METH 或 α-syn 的原代培养星形胶质细胞中核受体相关 1 蛋白 (Nurr1) 表达和炎性细胞因子水平的变化。我们发现 METH 或 α-syn 暴露降低了星形胶质细胞中 Nurr1 的表达并增加了促炎细胞因子的表达。我们的结果表明，α-syn 可以通过外泌体从神经元细胞转移到星形胶质细胞。当内化的 α-syn 在星形胶质细胞中积累时，细胞会产生炎症反应。Nurr1 可能在这个过程中发挥关键作用，并且可能是 METH 引起的炎症损伤的治疗靶点。我们评估了暴露于 METH 或 α-syn 的原代培养星形胶质细胞中核受体相关 1 蛋白 (Nurr1) 表达和炎性细胞因子水平的变化。我们发现 METH 或 α-syn 暴露降低了星形胶质细胞中 Nurr1 的表达并增加了促炎细胞因子的表达。我们的结果表明，α-syn 可以通过外泌体从神经元细胞转移到星形胶质细胞。当内化的 α-syn 在星形胶质细胞中积累时，细胞会产生炎症反应。Nurr1 可能在这个过程中发挥关键作用，并且可能是 METH 引起的炎症损伤的治疗靶点。我们评估了暴露于 METH 或 α-syn 的原代培养星形胶质细胞中核受体相关 1 蛋白 (Nurr1) 表达和炎性细胞因子水平的变化。我们发现 METH 或 α-syn 暴露降低了星形胶质细胞中 Nurr1 的表达并增加了促炎细胞因子的表达。我们的结果表明，α-syn 可以通过外泌体从神经元细胞转移到星形胶质细胞。当内化的 α-syn 在星形胶质细胞中积累时，细胞会产生炎症反应。Nurr1 可能在这个过程中发挥关键作用，并且可能是 METH 引起的炎症损伤的治疗靶点。我们发现 METH 或 α-syn 暴露降低了星形胶质细胞中 Nurr1 的表达并增加了促炎细胞因子的表达。我们的结果表明，α-syn 可以通过外泌体从神经元细胞转移到星形胶质细胞。当内化的 α-syn 在星形胶质细胞中积累时，细胞会产生炎症反应。Nurr1 可能在这个过程中发挥关键作用，并且可能是 METH 引起的炎症损伤的治疗靶点。我们发现 METH 或 α-syn 暴露降低了星形胶质细胞中 Nurr1 的表达并增加了促炎细胞因子的表达。我们的结果表明，α-syn 可以通过外泌体从神经元细胞转移到星形胶质细胞。当内化的 α-syn 在星形胶质细胞中积累时，细胞会产生炎症反应。Nurr1 可能在这个过程中发挥关键作用，并且可能是 METH 引起的炎症损伤的治疗靶点。
更新日期：2020-10-01
中文翻译：
METH暴露后病理性α-突触核蛋白通过外泌体从神经元转移到星形胶质细胞引起炎症反应
甲基苯丙胺 (METH) 是一种高度成瘾的精神兴奋剂，滥用会导致许多健康并发症。我们之前的研究表明，METH 暴露会增加 α-突触核蛋白 (α-syn) 的表达。最近，有研究表明 α-syn 可以通过外泌体从神经元转移到星形胶质细胞。然而，星形胶质细胞在涉及 METH 神经毒性的 α-syn 病理学中的具体作用仍不清楚。本研究的目的是确定来自 METH 处理的神经元的外泌体是否含有病理性 α-syn，并检验外泌体可以将病理性 α-syn 从神经元转移到星形胶质细胞的假设。为此，使用动物和细胞系共培养模型，我们表明从 METH 处理的 SH-SY5Y 细胞中分离的外泌体含有病理性 α-syn。此外，在原代培养的星形胶质细胞培养基中加入 METH 外泌体可诱导星形胶质细胞中的α-syn 聚集和炎症反应。然后，我们评估了暴露于 METH 或 α-syn 的原代培养星形胶质细胞中核受体相关 1 蛋白 (Nurr1) 表达和炎性细胞因子水平的变化。我们发现 METH 或 α-syn 暴露降低了星形胶质细胞中 Nurr1 的表达并增加了促炎细胞因子的表达。我们的结果表明，α-syn 可以通过外泌体从神经元细胞转移到星形胶质细胞。当内化的 α-syn 在星形胶质细胞中积累时，细胞会产生炎症反应。Nurr1 可能在这个过程中发挥关键作用，并且可能是 METH 引起的炎症损伤的治疗靶点。我们评估了暴露于 METH 或 α-syn 的原代培养星形胶质细胞中核受体相关 1 蛋白 (Nurr1) 表达和炎性细胞因子水平的变化。我们发现 METH 或 α-syn 暴露降低了星形胶质细胞中 Nurr1 的表达并增加了促炎细胞因子的表达。我们的结果表明，α-syn 可以通过外泌体从神经元细胞转移到星形胶质细胞。当内化的 α-syn 在星形胶质细胞中积累时，细胞会产生炎症反应。Nurr1 可能在这个过程中发挥关键作用，并且可能是 METH 引起的炎症损伤的治疗靶点。我们评估了暴露于 METH 或 α-syn 的原代培养星形胶质细胞中核受体相关 1 蛋白 (Nurr1) 表达和炎性细胞因子水平的变化。我们发现 METH 或 α-syn 暴露降低了星形胶质细胞中 Nurr1 的表达并增加了促炎细胞因子的表达。我们的结果表明，α-syn 可以通过外泌体从神经元细胞转移到星形胶质细胞。当内化的 α-syn 在星形胶质细胞中积累时，细胞会产生炎症反应。Nurr1 可能在这个过程中发挥关键作用，并且可能是 METH 引起的炎症损伤的治疗靶点。我们发现 METH 或 α-syn 暴露降低了星形胶质细胞中 Nurr1 的表达并增加了促炎细胞因子的表达。我们的结果表明，α-syn 可以通过外泌体从神经元细胞转移到星形胶质细胞。当内化的 α-syn 在星形胶质细胞中积累时，细胞会产生炎症反应。Nurr1 可能在这个过程中发挥关键作用，并且可能是 METH 引起的炎症损伤的治疗靶点。我们发现 METH 或 α-syn 暴露降低了星形胶质细胞中 Nurr1 的表达并增加了促炎细胞因子的表达。我们的结果表明，α-syn 可以通过外泌体从神经元细胞转移到星形胶质细胞。当内化的 α-syn 在星形胶质细胞中积累时，细胞会产生炎症反应。Nurr1 可能在这个过程中发挥关键作用，并且可能是 METH 引起的炎症损伤的治疗靶点。
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