Abstract Ischemic stroke produces the highest adult disability. Despite successful recanalization, no-reflow, or the futile restoration of the cerebral perfusion after ischemia, is a major cause of brain lesion expansion. However, the vascular mechanism underlying this hypoperfusion is largely unknown, and no approach is available to actively promote optimal reperfusion to treat no-reflow. Here, by combining two-photon laser scanning microscopy (2PLSM) and a mouse middle cerebral arteriolar occlusion (MCAO) model, we found myogenic vasomotion deficits correlated with post-ischemic cerebral circulation interruptions and no-reflow. Transient occlusion-induced transient loss of mitochondrial membrane potential (ΔΨm) permanently impaired mitochondria-endoplasmic reticulum (ER) contacts and abolished Ca 2+ oscillation in smooth muscle cells (SMCs), the driving force of myogenic spontaneous vasomotion. Furthermore, tethering mitochondria and ER by specific overexpression of ME-Linker in SMCs restored cytosolic Ca 2+ homeostasis, remotivated myogenic spontaneous vasomotion, achieved optimal reperfusion, and ameliorated neurological injury. Collectively, the maintaining of arteriolar myogenic vasomotion and mitochondria-ER contacts in SMCs, are of critical importance in preventing post-ischemic no-reflow.

Withdrawal statement The authors have withdrawn this manuscript due to a duplicate posting of manuscript number BIORXIV/2023/570712. Therefore, the authors do not wish this work to be cited as reference for the project. If you have any questions, please contact the corresponding author. The correct preprint can be found at doi: 10.1101/2023.12.07.570712.

Cerebral endothelial cells (ECs) fate and cellular sources for pericyte regeneration after stroke are unclear. by genetic tracing, we identified ECs undergoing cell-fate changing, likely through TGFβ-mediated transdifferentiation, into pericytes. Some of the migrating pericytes induced by stroke are derived from detached ECs. The EC-transformed pericytes can integrate into vasculature again, suggesting ischemic brains can recycle ECs from unfunctional vessels to replenish lost pericytes as an innate self-maintenance program sustaining repair phenomena.

Spontaneous cerebral vasomotion, characterized by ∼0.1 Hz rhythmic contractility, is crucial for brain homeostasis. However, our understanding of vasomotion is limited due to a lack of high-precision analytical methods to determine single vasomotion events at basal levels. Here, we developed a novel strategy that integrates a baseline smoothing algorithm, allowing precise measurements of vasodynamics and concomitant Ca