Abstract We have recently identified T cells as important mediators of ischemic brain damage, but the contribution of the different T-cell subsets is unclear. Forkhead box P3 (FoxP3)–positive regulatory T cells (Tregs) are generally regarded as prototypic anti-inflammatory cells that maintain immune tolerance and counteract tissue damage in a variety of immune-mediated disorders. In the present study, we examined the role of Tregs after experimental brain ischemia/reperfusion injury. Selective depletion of Tregs in the DEREG mouse model dramatically reduced infarct size and improved neurologic function 24 hours after stroke and this protective effect was preserved at later stages of infarct development. The specificity of this detrimental Treg effect was confirmed by adoptive transfer experiments in wild-type mice and in Rag1−/− mice lacking lymphocytes. Mechanistically, Tregs induced microvascular dysfunction in vivo by increased interaction with the ischemic brain endothelium via the LFA-1/ICAM-1 pathway and platelets and these findings were confirmed in vitro. Ablation of Tregs reduced microvascular thrombus formation and improved cerebral reperfusion on stroke, as revealed by ultra-high-field magnetic resonance imaging at 17.6 Tesla. In contrast, established immunoregulatory characteristics of Tregs had no functional relevance. We define herein a novel and unexpected role of Tregs in a primary nonimmunologic disease state.

Abstract Extracellular vesicles (EVs) derived from the CNS are potential liquid-biopsy markers for early detection and monitoring of neurodegenerative diseases and brain tumors. This study assessed the performance of a bead-based flow cytometry assay (EV Neuro) for multiparametric detection of CNS-derived EVs and identification of disease-specific markers. Different sample materials and EV isolation methods were compared. Glioblastoma- and primary human astrocyte-derived EVs exhibited distinct EV profiles, with signal intensities increasing with higher EV input. Analysis of serum or plasma from glioblastoma, multiple sclerosis, Alzheimer’s Disease patients and healthy controls showed varying marker signal intensities. Notably, data normalization improved marker identification. Specific EV populations, such as CD36 + EVs in glioblastoma and GALC + EVs in multiple sclerosis, were significantly elevated in disease compared to controls. Clustering analysis techniques effectively differentiated glioblastoma patients from controls. A potential correlation between CD107a + EVs and neurofilament levels in the blood was identified in multiple sclerosis patients. Together, the semi-quantitative EV Neuro assay demonstrated its utility for EV profiling in complex samples. However, reliable statistical results in biomarker studies require large sample cohorts and high effect sizes. Nonetheless, this exploratory trial confirmed the feasibility of discovering EV-associated biomarkers and monitoring circulating EV profiles in CNS diseases using the EV Neuro assay.

The transcription factor interferon regulatory factor 4 (IRF4) is crucial for the differentiation and fate determination of pro-inflammatory T helper (Th)17 and the functionally opposing group of immunomodulatory regulatory T (Treg) cells. However, molecular mechanisms of how IRF4 steers diverse transcriptional programs in Th17 and Treg cells are far from being definitive. To unveil IRF4-driven lineage determination in Th17 and Treg cells, we integrated data derived from affinity-purification and full mass spectrometry-based proteome analysis with chromatin immune precipitation sequencing (ChIP-Seq). This allowed the characterization of subtype-specific molecular programs and the identification of novel, previously unknown IRF4 interactors in the Th17/Treg context, such as RORγt, AHR, IRF8, BACH2, SATB1, and FLI1. Moreover, our data reveal that most of these transcription factors are recruited to IRF composite elements for the regulation of cell type-specific transcriptional programs providing a valuable resource for studying IRF4-mediated gene regulatory programs in pro- and anti-inflammatory immune responses.

Post-acute COVID-19 vaccination syndrome (PACVS) is a chronic disease triggered by SARS-CoV-2 vaccination (estimated prevalence 0.02%). PACVS is discriminated from the normal post-vaccination state by altered receptor antibodies, most notably angiotensin II type 1 and alpha-2B adrenergic receptor antibodies. Here, we investigate the clinical phenotype using a study registry encompassing 191 PACVS-affected persons (159 females/32 males; median ages: 39/42 years). Unbiased clustering (modified Jaccard index) of reported symptoms revealed a prevalent cross-cohort symptomatology of malaise and chronic fatigue (>80% of cases). Overlapping clusters of (i) peripheral nerve dysfunction, dysesthesia, motor weakness, pain, and vasomotor dysfunction; (ii) cardiovascular impairment; and (iii) cognitive impairment, headache, and visual and acoustic dysfunctions were also frequently represented. Notable abnormalities of standard serum markers encompassing increased interleukins 6 and 8 (>80%), low free tri-iodine thyroxine (>80%), IgG subclass imbalances (>50%), impaired iron storage (>50%), and increased soluble neurofilament light chains (>30%) were not associated with specific symptoms. Based on these data, 131/191 participants fit myalgic encephalomyelitis/chronic fatigue syndrome (ME/CFS) and simultaneously also several other established dysautonomia syndromes. Furthermore, 31/191 participants fit none of these syndromes. In conclusion, PACVS could either be an outlier of ME/CFS or a dysautonomia syndrome sui generis.

Abstract The choroid plexus (ChP) plays a crucial function in neuroinflammation of the central nervous system and in the immune response of the brain during neurodegeneration. Recent studies described a massive ChP enlargement in patients with multiple sclerosis (MS) and active disease courses, but also in several other neuroinflammatory and neurodegenerative conditions. Nevertheless, the exact basis and pathophysiology behind ChP hypertrophy remains unclear. This study was designed to evaluate the association of cerebrospinal fluid (CSF) proteomic spectra with brain MRI-derived volumetric measures of ChP in two independent cohorts of MS patients, and to translationally validate the related molecular mechanisms in the transcriptomic analysis of the ChP properties in a mouse model of experimental autoimmune encephalomyelitis (EAE). Our analysis revealed five enriched proteins (NTRK2, ADAM23, SCARB2, CPM, CNTN5) significantly associated with the ChP volumes in both of the MS cohorts. These proteins relate closely to mechanisms of cellular communication, function (e.g. transmembrane tyrosine receptor signalling (RTK) and vascular endothelial growth) and pathways involved in the regulation of cellular plasticity (e.g. neuron differentiation, axonal remodelling and myelin regulation) as depicted by molecular function analysis and validation of the results in the transcriptome from ChP tissue specific for EAE. This work provides conclusive new evidence for the role of ChP in the context of neuroinflammation and neurodegeneration, demonstrating the intriguing relationships between ChP enlargement, CSF dynamics, and the development of neuroinflammatory and neurodegenerative diseases. Our results are encouraging for the development of new therapeutic avenues (i.e. targeting RTK signalling). One sentence summary Tyrosine receptor signalling is tightly associated with choroid plexus enlargement and is key in CSF dynamics during a neuroinflammatory attack in MS

The human brain keeps billions of neurons functional across decades. Glia, the helper cells of the brain, are essential to maintaining this neural resilience: They react to neuronal states and carefully balance either quick repair or disposal of injured neurons to prevent damage spread. Malfunction of these interactions is implicated in many neurodegenerative diseases. Here, we propose a model for neuron-glia crosstalk which maintains tissue resilience by a balance between housekeeping and damage- inducing glial reactions to neuronal damage and death. Depending on the interplay of the functionality of this crosstalk, the model assumes four distinct tissue states: healthy, challenged, primed tissue at risk of acute damage propagation, and chronic neurodegeneration. These states and their underlying mechanisms are in agreement with experimental observations for the most common neurodegenerative conditions. We suggest that the onset of neurodegeneration results from a compromise between two conflicting goals: Maintenance of short-term resilience to stressors, and resilience to degeneration. Based on these findings, we discuss disease-state specific diagnostic and therapeutic strategies.