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Peripheral expression of NPY1R-based heteroreceptor complexes reflects hippocampal neuroimmune status: Novel biomarkers for early Alzheimer’s disease detection - 20/07/25

Doi : 10.1016/j.biopha.2025.118332 
Isabel Moreno-Madrid a, b, c, Jesús Romero-Imbroda a, b, d, Jose Antonio Reyes-Bueno a, b, d, Carlos Arrabal-Gómez a, b, d, e, f, Amelia Díaz-Casares a, b, Estela Díaz-Sanchez a, b, f, Miguel Angel Barbancho-Fernández a, b, Kjell Fuxe g, Dasiel Borroto-Escuela a, c, g, Pedro Serrano-Castro a, b, d, f, , Manuel Narváez a, b, f,
a Instituto de Investigación Biomédica de Málaga y Plataforma en Nanomedicina–IBIMA Plataforma Bionand, Malaga, Spain 
b Universidad de Málaga, ImbrainLab, Facultad de Medicina, Campus de Teatinos s/n, 29071 Málaga, Spain 
c Universidad de Málaga, Receptomics and Brain disorders lab, Edificio Lopez-Peñalver, 29071, Spain 
d Hospital Regional Universitario de Málaga, Unit of Neurology, 29010 Málaga, Spain 
e Universidad de Málaga, Facultad de Psicología, Ampliación de Teatinos, 29071 Málaga, Spain 
f Vithas Málaga, Grupo Hospitalario Vithas, Málaga 29016, Spain 
g Karolinska Institutet, Department of Neuroscience, Stockholm 17177, Sweden 

Correspondence to: Universidad de Málaga, IBIMA Plataforma Bionand, ImbrainLab, Facultad de Medicina, Campus de Teatinos s/n, 29071 Málaga, España.Universidad de Málaga, IBIMA Plataforma Bionand, ImbrainLab, Facultad de MedicinaCampus de Teatinos s/nMálaga29071España⁎⁎Correspondence to: Hospital Regional Universitario de Málaga, IBIMA Plataforma Bionand, Unit of Neurology, 29010 Málaga, Spain.Hospital Regional Universitario de Málaga, IBIMA Plataforma Bionand, Unit of NeurologyMálaga29010Spain

Abstract

Alzheimer’s disease (AD) evolves from a prodromal phase with subtle neuroimmune disturbances to overt cognitive decline and hippocampal neurodegeneration. Detecting these early changes non-invasively remains a critical unmet need. Here we show that the abundance of neuropeptide-Y receptor-type-1 (NPY1R)–based heteroreceptor complexes(NPY1R–GALR2 and NPY1R–TrkB), quantified by proximity ligation assay (PLA), constitutes a peripheral read-out of hippocampal status across two complementary rat models. In an acute Accell-siRNA model that selectively knocked down NPY1R in the cerebroventricular space (8 days post-injection), both heterocomplexes were markedly reduced in the dentate gyrus and in circulating white-blood cells (WBCs), yet hippocampal neurogenesis (doublecortin⁺ cells) and object-in-place memory were still preserved, mimicking the pre-symptomatic/mild cognitive-impairment (MCI) stage of AD. Conversely, in a bilateral olfactory bulbectomy (OBX) model that reproduces chronic AD-like pathology (2 weeks post-surgery), the same heteroreceptor complexes were diminished centrally and peripherally, and this loss co-occurred with impaired object-in-place performance and a 25 % decrease in dentate gyrus neurogenesis. These findings demonstrate that peripheral NPY1R-based heteroreceptor levels mirror hippocampal neuroimmune alterations both before and after the emergence of cognitive and neurogenic deficits. A blood-based PLA assay targeting these complexes could therefore enable ultra-early AD screening, monitor disease progression, and guide the timely initiation of disease-modifying therapies.

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Graphical Abstract




 : 

Peripheral detection of NPY1R–GALR2/TrkB heteroreceptor loss mirrors hippocampal decline from mild impairment (siRNA) to overt pathology (OBX), enabling an ultra-early blood test for Alzheimer’s disease.


Peripheral detection of NPY1R–GALR2/TrkB heteroreceptor loss mirrors hippocampal decline from mild impairment (siRNA) to overt pathology (OBX), enabling an ultra-early blood test for Alzheimer’s disease.

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Highlights

Blood NPY1R–GALR2/TrkB complexes mirror hippocampal levels in rats.
Acute NPY1R knock-down lowers complexes before memory or neurogenesis loss.
OBX rats show parallel complex loss, neurogenic decline and OiP deficit.
Peripheral PLA of these heteromers emerges as an ultra-early AD biomarker.

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Keywords : Neuropeptide Y receptor type 1, Heteroreceptor complexes, Alzheimer's disease biomarkers, Hippocampal neuroimmune status, Peripheral biomarkers, SiRNAmediated knockdown


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