The alarmin interleukin-1α triggers secondary degeneration through reactive astrocytes and endothelium after spinal cord injury

Floriane Bretheau, Adrian Castellanos-Molina, Dominic Bélanger, Maxime Kusik, Benoit Mailhot, Ana Boisvert, Nicolas Vallières, Martine Lessard, Matthias Gunzer, Xiaoyu Liu, Éric Boilard, Ning Quan and Steve Lacroix ()
Additional contact information
Floriane Bretheau: Axe neurosciences du Centre de recherche du Centre hospitalier universitaire (CHU) de Québec–Université Laval et Département de médecine moléculaire de l’Université Laval
Adrian Castellanos-Molina: Axe neurosciences du Centre de recherche du Centre hospitalier universitaire (CHU) de Québec–Université Laval et Département de médecine moléculaire de l’Université Laval
Dominic Bélanger: Axe neurosciences du Centre de recherche du Centre hospitalier universitaire (CHU) de Québec–Université Laval et Département de médecine moléculaire de l’Université Laval
Maxime Kusik: Axe neurosciences du Centre de recherche du Centre hospitalier universitaire (CHU) de Québec–Université Laval et Département de médecine moléculaire de l’Université Laval
Benoit Mailhot: Axe neurosciences du Centre de recherche du Centre hospitalier universitaire (CHU) de Québec–Université Laval et Département de médecine moléculaire de l’Université Laval
Ana Boisvert: Axe neurosciences du Centre de recherche du Centre hospitalier universitaire (CHU) de Québec–Université Laval et Département de médecine moléculaire de l’Université Laval
Nicolas Vallières: Axe neurosciences du Centre de recherche du Centre hospitalier universitaire (CHU) de Québec–Université Laval et Département de médecine moléculaire de l’Université Laval
Martine Lessard: Axe neurosciences du Centre de recherche du Centre hospitalier universitaire (CHU) de Québec–Université Laval et Département de médecine moléculaire de l’Université Laval
Matthias Gunzer: University Hospital Essen, University of Duisburg-Essen
Xiaoyu Liu: Florida Atlantic University
Éric Boilard: Axe maladies infectieuses et immunitaires du Centre de recherche du CHU de Québec–Université Laval et Centre de recherche en arthrite de l’Université Laval
Ning Quan: Florida Atlantic University
Steve Lacroix: Axe neurosciences du Centre de recherche du Centre hospitalier universitaire (CHU) de Québec–Université Laval et Département de médecine moléculaire de l’Université Laval

Nature Communications, 2022, vol. 13, issue 1, 1-22

Abstract: Abstract Spinal cord injury (SCI) triggers neuroinflammation, and subsequently secondary degeneration and oligodendrocyte (OL) death. We report that the alarmin interleukin (IL)−1α is produced by damaged microglia after SCI. Intra-cisterna magna injection of IL-1α in mice rapidly induces neutrophil infiltration and OL death throughout the spinal cord, mimicking the injury cascade seen in SCI sites. These effects are abolished through co-treatment with the IL-1R1 antagonist anakinra, as well as in IL-1R1-knockout mice which demonstrate enhanced locomotor recovery after SCI. Conditional restoration of IL-1R1 expression in astrocytes or endothelial cells (ECs), but not in OLs or microglia, restores IL-1α-induced effects, while astrocyte- or EC-specific Il1r1 deletion reduces OL loss. Conditioned medium derived from IL-1α-stimulated astrocytes results in toxicity for OLs; further, IL-1α-stimulated astrocytes generate reactive oxygen species (ROS), and blocking ROS production in IL-1α-treated or SCI mice prevented OL loss. Thus, after SCI, microglia release IL-1α, inducing astrocyte- and EC-mediated OL degeneration.

Date: 2022
References: View references in EconPapers View complete reference list from CitEc
Citations:

Downloads: (external link)
https://www.nature.com/articles/s41467-022-33463-x Abstract (text/html)

Related works:
This item may be available elsewhere in EconPapers: Search for items with the same title.

Export reference: BibTeX RIS (EndNote, ProCite, RefMan) HTML/Text

Persistent link: https://EconPapers.repec.org/RePEc:nat:natcom:v:13:y:2022:i:1:d:10.1038_s41467-022-33463-x

Ordering information: This journal article can be ordered from
https://www.nature.com/ncomms/

DOI: 10.1038/s41467-022-33463-x

Access Statistics for this article

Nature Communications is currently edited by Nathalie Le Bot, Enda Bergin and Fiona Gillespie

More articles in Nature Communications from Nature
Bibliographic data for series maintained by Sonal Shukla () and Springer Nature Abstracting and Indexing ().