Necdin is a novel modulator in microglia proliferation in the murine brain following cerebral ischemia

Abstract

Necdin is a member of the MAGE (melanoma antigen) family genes. The deletion of the necdin gene is implicated in Prader-Willi syndrome and is maternally imprinted in human and mouse. To date, expression and physiological function of necdin is associated with neuronal cell cycle of the central nervous system (CNS). In this study, we identify a previously unknown role of necdin for microglial proliferation. In resident microglia of mouse brain, necdin was expressed at low levels, but increased significantly following brain ischemia, seen both in vitro and in vivo. Downregulation of endogenous necdin expression (via intra-arterial injection of lentiviral particles coding microRNA targeting necdin) resulted in increasing proliferation of ionized calcium binding adaptor molecule 1 (Iba1)-positive cells. In addition, necdin mediated proliferative Iba1-positive cells were restricted to a subtype of resident microglia which assumed a reactive phenotype. This reactive subpopulation of resident microglia was recognized as CD11b+/CD45high expressing cells. Furthermore, a putative posttranslational modification of necdin was identified in microglial cells. Taken together, necdin is a modulator that negatively regulates the proliferation of reactive resident microglia following ischemic conditions. There is some debate as to whether the presence of reactive microglia in higher amount at the lesion sites are beneficial or detrimental, thus further study is required to elucidate the impact of necdin in brain ischemia. Furthermore, necdin may serve as a therapeutic target in modulating microglial proliferation in the pathophysiological cascade after brain ischemia.

Necdin ist Mitglied der MAGE (Melanom-Antigen)-Familie Genen. Die Streichung des necdin Gen wird in Prader-Willi-Syndrom beteiligt und wird das Muttertier in Mensch und Maus aufgedruckt. Bis heute wird die Expression und physiologische Funktion der necdin mit neuronalen Zellzyklus des zentralen Nervensystems (ZNS) zugeordnet ist. In dieser Studie identifizieren wir eine bisher unbekannte Rolle der Mikroglia necdin für Proliferation. Mikrogliazellen aus der Gehirn von Mäusen wurde necdin auf einem niedrigen Niveau exprimiert, aber deutlich erhöht folgenden Hirnischämie, gesehen in vitro und in vivo. Herabregulation der endogenen necdin Ausdruck (via intraarterielle Injektion von lentiviralen Partikel Codierung microRNA Targeting necdin) führte zunehmende Verbreitung von ionisiertem Kalzium bindenden Molekül Adapter 1 (Iba1)-positiven Zellen. Darüber hinaus vermittelt necdin proliferative Iba1-Positive Zellen zu einem Subtyp der Mikroglia, die eine reaktive Phänotyp angenommen wurden eingeschränkt. Diese reaktiven Subpopulation von ansässigen Mikroglia wurde als CD11b + / CD45high exprimierenden Zellen erkannt. Darüber hinaus wurde ein putatives posttranslationale Modifikation des necdin in Mikrogliazellen identifiziert. Zusammengenommen ist necdin ein Modulator, der negativ reguliert die Proliferation von reaktiven Mikroglia nach ischämischen Bedingungen. Es gibt einige Diskussionen darüber, ob die Anwesenheit von reaktiven Mikroglia in höheren Betrag an der Läsion Seiten sind nützlich oder schädlich, wird also weitere Studien erforderlich, um die Auswirkungen der necdin in Hirnischämie aufzuklären. Darüber hinaus kann necdin als therapeutisches Ziel bei der Modulation der Mikroglia-Proliferation in der pathophysiologische Kaskade nach Schlaganfall zu dienen.