Selenium mediates exercise-induced adult neurogenesis and reverses learning deficits induced by hippocampal injury and aging

Publikation: Beitrag in FachzeitschriftForschungsartikelBeigetragenBegutachtung

Beitragende

  • Odette Leiter - , Center for Regenerative Therapies Dresden (CRTD), Professur für Regenerationsgenomik, University of Queensland, Deutsches Zentrum für Neurodegenerative Erkrankungen (DZNE) - Standort Dresden (Autor:in)
  • Zhan Zhuo - , University of Queensland, Southern University of Science and Technology (Autor:in)
  • Ruslan Rust - , Technische Universität Dresden, Deutsches Zentrum für Neurodegenerative Erkrankungen (DZNE) (Autor:in)
  • Joanna M. Wasielewska - , Technische Universität Dresden, Deutsches Zentrum für Neurodegenerative Erkrankungen (DZNE) (Autor:in)
  • Lisa Grönnert - , Technische Universität Dresden, Deutsches Zentrum für Neurodegenerative Erkrankungen (DZNE) (Autor:in)
  • Susann Kowal - , Technische Universität Dresden, Deutsches Zentrum für Neurodegenerative Erkrankungen (DZNE) (Autor:in)
  • Rupert W. Overall - , Technische Universität Dresden, Deutsches Zentrum für Neurodegenerative Erkrankungen (DZNE) , Humboldt-Universität zu Berlin (Autor:in)
  • Vijay S. Adusumilli - , Center for Regenerative Therapies Dresden (CRTD), Deutsches Zentrum für Neurodegenerative Erkrankungen (DZNE) - Standort Dresden (Autor:in)
  • Daniel G. Blackmore - , University of Queensland (Autor:in)
  • Adam Southon - , University of Melbourne (Autor:in)
  • Katherine Ganio - , University of Melbourne (Autor:in)
  • Christopher A. McDevitt - , University of Melbourne (Autor:in)
  • Nicole Rund - , Technische Universität Dresden, Deutsches Zentrum für Neurodegenerative Erkrankungen (DZNE) (Autor:in)
  • David Brici - , University of Queensland (Autor:in)
  • Imesh Aththanayake Mudiyan - , University of Queensland (Autor:in)
  • Alexander M. Sykes - , Max Planck Institute of Molecular Cell Biology and Genetics (Autor:in)
  • Annette E. Rünker - , Center for Regenerative Therapies Dresden (CRTD), Professur für Regenerationsgenomik, Deutsches Zentrum für Neurodegenerative Erkrankungen (DZNE) - Standort Dresden (Autor:in)
  • Sara Zocher - , Center for Regenerative Therapies Dresden (CRTD), Professur für Regenerationsgenomik, Deutsches Zentrum für Neurodegenerative Erkrankungen (DZNE) - Standort Dresden (Autor:in)
  • Scott Ayton - , University of Melbourne (Autor:in)
  • Ashley I. Bush - , University of Melbourne (Autor:in)
  • Perry F. Bartlett - , University of Queensland (Autor:in)
  • Sheng Tao Hou - , Southern University of Science and Technology (Autor:in)
  • Gerd Kempermann - , Center for Regenerative Therapies Dresden (CRTD), Professur für Regenerationsgenomik, Deutsches Zentrum für Neurodegenerative Erkrankungen (DZNE) - Standort Dresden (Autor:in)
  • Tara L. Walker - , University of Queensland, Technische Universität Dresden, Deutsches Zentrum für Neurodegenerative Erkrankungen (DZNE) (Autor:in)

Abstract

Although the neurogenesis-enhancing effects of exercise have been extensively studied, the molecular mechanisms underlying this response remain unclear. Here, we propose that this is mediated by the exercise-induced systemic release of the antioxidant selenium transport protein, selenoprotein P (SEPP1). Using knockout mouse models, we confirmed that SEPP1 and its receptor low-density lipoprotein receptor-related protein 8 (LRP8) are required for the exercise-induced increase in adult hippocampal neurogenesis. In vivo selenium infusion increased hippocampal neural precursor cell (NPC) proliferation and adult neurogenesis. Mimicking the effect of exercise through dietary selenium supplementation restored neurogenesis and reversed the cognitive decline associated with aging and hippocampal injury, suggesting potential therapeutic relevance. These results provide a molecular mechanism linking exercise-induced changes in the systemic environment to the activation of quiescent hippocampal NPCs and their subsequent recruitment into the neurogenic trajectory.

Details

OriginalspracheEnglisch
Seiten (von - bis)408-423.e1-e8
Seitenumfang25
FachzeitschriftCell metabolism
Jahrgang34
Ausgabenummer3
PublikationsstatusVeröffentlicht - 1 März 2022
Peer-Review-StatusJa

Externe IDs

PubMed 35120590
WOS 000764898700007
Mendeley 24d41184-d6a0-3330-b9c6-5ce749e6e83f
ORCID /0000-0002-5304-4061/work/142238790
ORCID /0000-0002-2524-1041/work/166326378

Schlagworte

Ziele für nachhaltige Entwicklung

Schlagwörter

  • Brain, Dentate gyrus, Gene-expression, Increases, Neural stem-cells, Neurons, Precursors, Ros, Selenoprotein-p, Synaptic plasticity, Cell Proliferation, Selenium/metabolism, Animals, Neural Stem Cells/metabolism, Neurogenesis/physiology, Aging, Mice, Hippocampus, neural stem cell, exercise, neural precursor cell, selenium, endothelin-1, adult neurogenesis, hippocampus, dentate gyrus, aging, hippocampal lesion