La recherche neurologique fournit des informations moléculaires sur la barrière hémato-encéphalique

Une équipe de chercheurs de l’Institut de technologie avancée de Shenzhen (SIAT) de l’Académie chinoise des sciences (CAS), de l’Université Sun Yat-Sen et de l’Université de Stanford, a révélé un atlas moléculaire complet de la barrière hémato-encéphalique de la souris adulte (BBB). ) au niveau des cellules endothéliales (CE), apportant un nouvel éclairage sur la fonction BBB dans la santé et les maladies neurodégénératives. L’étude a été publiée dans Rapports de cellules.

Les vaisseaux sanguins du système nerveux central (SNC) présentent des caractéristiques anatomiques et fonctionnelles uniques connues sous le nom de BBB. Cette fonction protectrice protège les neurones vulnérables des substances potentiellement nocives présentes dans le sang, jouant ainsi un rôle essentiel dans l’homéostasie du SNC.

“La BBB est principalement caractérisée par diverses propriétés physiologiques des CE du SNC, mais la base moléculaire de ces propriétés reste incomplètement comprise”, a déclaré le professeur Calvin J. Kuo de l’Université de Stanford, l’auteur correspondant de cette étude.

Dans cette étude, les chercheurs ont utilisé des analyses multiomiques intégrées pour profiler de manière exhaustive l’accessibilité du transcriptome, du protéome et de la chromatine des CE cérébrales adultes. Ils ont validé les protéines cérébrales enrichies en CE et les facteurs de transcription identifiés dans les tissus cérébraux normaux de souris et humains et ont évalué leurs changements d’expression chez des souris atteintes de la maladie d’Alzheimer.

Initialement, la cytométrie en flux a isolé les CE du cerveau et des tissus périphériques de souris adultes avec une grande pureté. Des analyses ultérieures de séquençage d’ARN et de spectrométrie de masse d’acquisition indépendante des données (DIA-MS) ont identifié des transcrits et des protéines sélectivement enrichis dans les CE cérébrales, révélant une dissociation partielle entre les niveaux de transcrit et de protéines. Ceci souligne l’importance d’examiner les niveaux de protéines lors de l’étude du rôle d’un gène dans la formation et la régulation de la BBB.

De plus, les chercheurs ont identifié les familles TCF/LEF, SOX et ETS comme les principaux facteurs de transcription régulant la BBB, fournissant ainsi une base théorique pour de nouvelles recherches épigénétiques sur les mécanismes de la BBB. Grâce à un criblage complet, huit protéines et trois facteurs de transcription avec une expression élevée dans les CE capillaires cérébraux de souris adultes ont été identifiés, mettant en évidence les similitudes moléculaires entre la BHE de souris et celle de l’homme.

Enfin, pour découvrir les signatures moléculaires de la BHE liées à la maladie, les chercheurs ont examiné les niveaux d’expression des protéines cérébrales enrichies en CE et des facteurs de transcription dans un modèle murin de la maladie d’Alzheimer. Des régulations négatives significatives ont été observées, révélant des altérations moléculaires potentielles de la BHE dans la maladie d’Alzheimer, justifiant des investigations plus approfondies.

“Notre travail stimulera les efforts visant à comprendre et à moduler la BHE chez l’adulte, en fournissant des cibles moléculaires potentielles pour traiter les troubles neurologiques et améliorer l’administration de médicaments au SNC”, a déclaré le professeur Chang Junlei du SIAT, un autre auteur correspondant de cette étude.