Abstract Deposition of amyloid beta (Aβ) and phosphorylated Tau along with microglia- and astrocyte-mediated neuroinflammation are prominent pathogeneic features of Alzheimer’s Disease (AD). In recent years, impairment of autophagy has also been shown to contribute to AD progression. Here, we provide evidence that oral treatment of amyloid-prone AD-like APPPS1 mice with the autophagy activator Spermidine, a small body-endogenous polyamine often used as dietary supplement, decreased neuroinflammation and reduced neurotoxic soluble Aβ at both early and late stages of AD. Mechanistically, Spermidine induced autophagy in microglia as well as in astrocytes, which subsequently impacted TLR3- and TLR4-mediated inflammatory processes by decreasing cytotoxicity, inflammasome activity and NF-κB signalling. Our data highlight that autophagy targets the inflammatory response of glial cells and emphasize the potential of orally administered autophagy-activating drugs such as Spermidine to interfere with AD progression.

1. Isolated perfused rat liver (IPRL) experiments have been used to answer clearance-related questions, including evaluating the impact of pathological and physiological processes on hepatic clearance (CL

Abstract Deposition of amyloid beta (Aβ) along with glia cell-mediated neuroinflammation are prominent pathogenic hallmarks of Alzheimer’s disease (AD). In recent years, impairment of autophagy has been found to be another important feature, contributing to AD progression and aging. Therefore, we assessed the effect of the autophagy activator Spermidine, a small body-endogenous polyamine often used as dietary supplement and known to promote longevity, on glia cell-mediated neuroinflammation. Spermidine reduced TLR3- and TLR4- mediated inflammatory processes in microglia and astrocytes by decreasing cytotoxicity, inflammasome activity and NF-κB signaling. In line with these anti-inflammatory effects, oral treatment of the amyloid prone AD-like APPPS1 mice with Spermidine reduced neuroinflammation and neurotoxic soluble Aβ. Mechanistically, single nuclei sequencing revealed microglia as one of the main targets of Spermidine treatment, with increased expression of genes implicated in cell motility and phagocytosis. Thus, Spermidine provides a promising therapeutic potential to target glia cells in AD progression.

Glioblastoma (GBM) is the most aggressive brain cancer. To model GBM in research, orthotopic brain tumor models, including syngeneic models like GL261 and genetically engineered mouse models like TRP, are used. In longitudinal studies, tumor growth and the treatment response are typically tracked with in vivo imaging, including bioluminescence imaging (BLI), which is quick, cost-effective, and easily quantifiable. However, BLI requires luciferase-tagged cells, and recent studies indicate that the luciferase gene can elicit an immune response, leading to tumor rejection and experimental variation. We sought to optimize the engraftment of two luciferase-expressing GBM models, GL261 Red-FLuc and TRP-mCherry-FLuc, showing differences in tumor take, with GL261 Red-FLuc cells requiring immunocompromised mice for 100% engraftment. Immunohistochemistry and MRI revealed distinct tumor characteristics: GL261 Red-FLuc tumors were well-demarcated with densely packed cells, high mitotic activity, and vascularization. In contrast, TRP-mCherry-FLuc tumors were large, invasive, and necrotic, with perivascular invasion. Quantifying the tumor volume using the HALO® AI analysis platform yielded results comparable to manual measurements, providing a standardized and efficient approach for the reliable, high-throughput analysis of luciferase-expressing tumors. Our study highlights the importance of considering tumor engraftment when using luciferase-expressing GBM models, providing insights for preclinical research design.