Investigating the molecular mechanisms of HIV/AIDS associated neurological disorders using microglia and cerebral organoids derived from induced pluripotent stem cells
利用诱导多能干细胞衍生的小胶质细胞和脑类器官研究 HIV/AIDS 相关神经系统疾病的分子机制
基本信息
- 批准号:10450873
- 负责人:
- 金额:$ 78.27万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:
- 财政年份:2019
- 资助国家:美国
- 起止时间:2019-09-01 至 2024-07-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:AIDS/HIV problemATAC-seqAddressAffectAutopsyBehavioralBrainCell NucleusCell physiologyCellsCerebrumCodeDevelopmentDiseaseDisease modelEnvironmentEpigenetic ProcessGene ExpressionGene TargetingGenerationsGeneticGenetic TranscriptionGenetic VariationGenomicsGenotypeGlassHIVHIV InfectionsHIV-1HIV-associated neurocognitive disorderHigh PrevalenceHumanImmuneImmune System DiseasesImmunityImmunologic ReceptorsIn VitroIndividualInfectionMacaca mulattaMental disordersMethamphetamineMicrogliaMolecularNational NeuroAids Tissue ConsortiumNerve DegenerationNervous System PhysiologyNervous System TraumaNeuraxisNeurocognitiveNeurodegenerative DisordersNeurodevelopmental DisorderNeuronal InjuryNeuronsNeuropathogenesisOrganoidsPathogenesisPatientsPharmaceutical PreparationsPhysiologyPlayProteinsPublishingRanaRegulator GenesReportingRoleSIVSchizophreniaSocietiesSpecific qualifier valueStructureSystemTLR3 geneTissuesTrauma recoveryUnited StatesUntranslated RNAVirusVirus DiseasesVirus ReplicationZika Virusautism spectrum disorderbrain cellbrain dysfunctionbrain tissuecell typecofactorembryonic stem cellfunctional genomicshuman modelimmune functionin vitro Modelinduced pluripotent stem cellinduced pluripotent stem cell technologyinsightlatent infectionmethamphetamine exposuremethamphetamine usenerve stem cellnervous system disorderpathogenprogramsrelating to nervous systemrisk variantsingle cell analysissingle-cell RNA sequencingstem cellssuccess
项目摘要
PROJECT SUMMARY
High prevalence of HIV-associated neurocognitive disorders (HAND) poses a major challenge
for the society. While there is evidence that both HIV-1 and methamphetamine can cause
behavioral, neurocognitive and histopathological changes in the brain, and affect immune
defense, the combined effect and potential interaction of both the virus and the drug remains
incompletely understood. In addition, fundamental and critical questions regarding how HIV-
infects microglia to establish latent infection and infected microglia alter neural tissue structure,
physiology, and function in brain remain to be addressed. The overall objective of this proposal
is to delineate the molecular and cellular mechanisms by which HIV infection alters the function
of microglia, resident immune cells of the brain, and CNS that leads to neuronal injury and
pathogenesis of HAND. Recent advances in embryonic stem cell and induced pluripotent stem
cells (iPSCs) technologies have opened up new avenues of disease modeling in vitro. We put
forward an unprecedented concept and experimental system to model human microglia-brain
interactions as well as opportunities to illuminate how genetic variation affects gene expression.
Our project has three specific aims: Specific Aim 1: Establish iPSC-derived cerebral organoids
and define the cellular diversity, neural tissue structure, physiology, and gene expression
programs. Specific Aim 2: Determine how HIV infection alters microglia and CNS during HIV
neuropathogenesis. Specific Aim 3: Determine the molecular mechanisms of neuronal injury by
HIV. Our results will be corroborated with gene expression programs using single nuclei of
microglia and neurons obtained from postmortem tissues of HAND patients. Gene targets of
HAND risk variants activity in disease-relevant cell types will be determined. Further, we will
validate our findings in human brain tissues through the National NeuroAIDS Tissue Consortium
(NNTC) and SIV infected brains of rhesus monkeys. Results of these studies will provide
fundamental understanding of the molecular mechanisms that are altered by HIV and
methamphetamine use leading to immune and brain dysfunctions.
项目摘要
艾滋病毒相关的神经认知疾病的高流行率(手)提出了一个主要挑战
为社会。虽然有证据表明HIV-1和甲基苯丙胺都可能引起
大脑的行为,神经认知和组织病理学变化,并影响免疫
病毒和药物的防御,综合作用和潜在相互作用
不完全理解。此外,关于如何艾滋病毒的基本和关键问题
感染小胶质细胞以建立潜在感染和感染的小胶质细胞改变神经组织结构,
生理学和大脑的功能仍有待解决。该提议的总体目标
是描述HIV感染改变功能的分子和细胞机制
小胶质细胞,大脑的常驻免疫细胞以及导致神经元损伤和的CNS
手的发病机理。胚胎干细胞和诱导多能干的最新进展
细胞(IPSC)技术在体外开辟了新的疾病建模途径。我们放了
转发一个前所未有的概念和实验系统,以对人类小胶质细胞进行建模
相互作用以及阐明遗传变异如何影响基因表达的机会。
我们的项目具有三个特定目标:特定目标1:建立IPSC衍生的脑器官
并定义细胞多样性,神经组织结构,生理和基因表达
程序。特定目标2:确定HIV感染如何改变艾滋病毒期间的小胶质细胞和中枢神经系统
神经病发生。特定目标3:通过确定神经元损伤的分子机制
艾滋病病毒。我们的结果将使用基因表达程序使用的基因表达程序来证实
从手患者的验尸组织获得的小胶质细胞和神经元。基因靶标
将确定与疾病相关的细胞类型中的手动风险变异活动。此外,我们会的
通过国家神经辅助组织在人脑组织中验证我们的发现
(NNTC)和SIV感染了恒河猴的大脑。这些研究的结果将提供
对HIV改变的分子机制的基本理解和
甲基苯丙胺的使用导致免疫和脑功能障碍。
项目成果
期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ patent.updateTime }}
TARIQ M RANA其他文献
TARIQ M RANA的其他文献
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
{{ truncateString('TARIQ M RANA', 18)}}的其他基金
Revealing the single cell determinants of brain relevant to persistent HIV infection and opioid use disorder
揭示与持续艾滋病毒感染和阿片类药物使用障碍相关的大脑单细胞决定因素
- 批准号:
10686140 - 财政年份:2021
- 资助金额:
$ 78.27万 - 项目类别:
Revealing the single cell determinants of brain relevant to persistent HIV infection and opioid use disorder
揭示与持续艾滋病毒感染和阿片类药物使用障碍相关的大脑单细胞决定因素
- 批准号:
10220611 - 财政年份:2021
- 资助金额:
$ 78.27万 - 项目类别:
m6A-RNA demethylase ALKBH5 inhibitors for the treatment of glioblastoma
m6A-RNA 去甲基化酶 ALKBH5 抑制剂用于治疗胶质母细胞瘤
- 批准号:
10043670 - 财政年份:2020
- 资助金额:
$ 78.27万 - 项目类别:
Investigating the molecular mechanisms of HIV/AIDS associated neurological disorders using microglia and cerebral organoids derived from induced pluripotent stem cells
利用诱导多能干细胞衍生的小胶质细胞和脑类器官研究 HIV/AIDS 相关神经系统疾病的分子机制
- 批准号:
10672955 - 财政年份:2019
- 资助金额:
$ 78.27万 - 项目类别:
Investigating the molecular mechanisms of HIV/AIDS associated neurological disorders using microglia and cerebral organoids derived from induced pluripotent stem cells
利用诱导多能干细胞衍生的小胶质细胞和脑类器官研究 HIV/AIDS 相关神经系统疾病的分子机制
- 批准号:
10220929 - 财政年份:2019
- 资助金额:
$ 78.27万 - 项目类别:
Identification and Regulation of RNA Modification by HIV infection and Methamphetamine
HIV感染和甲基苯丙胺对RNA修饰的鉴定和调控
- 批准号:
10343670 - 财政年份:2018
- 资助金额:
$ 78.27万 - 项目类别:
Modeling HIV/AIDS Associated Neurological Disorders with Human Pluripotent Cells
用人类多能细胞模拟艾滋病毒/艾滋病相关的神经系统疾病
- 批准号:
8900137 - 财政年份:2015
- 资助金额:
$ 78.27万 - 项目类别:
Modeling HIV/AIDS Associated Neurological Disorders with Human Pluripotent Cells
用人类多能细胞模拟艾滋病毒/艾滋病相关的神经系统疾病
- 批准号:
9004618 - 财政年份:2015
- 资助金额:
$ 78.27万 - 项目类别:
Modeling HIV/AIDS Associated Neurological Disorders with Human Pluripotent Cells
用人类多能细胞模拟艾滋病毒/艾滋病相关的神经系统疾病
- 批准号:
9635762 - 财政年份:2015
- 资助金额:
$ 78.27万 - 项目类别:
Role of Non-Coding RNAs in Regulating Gamma-Herpesvirus-Host-Interactions
非编码 RNA 在调节 γ-疱疹病毒-宿主相互作用中的作用
- 批准号:
8660815 - 财政年份:2014
- 资助金额:
$ 78.27万 - 项目类别:
相似国自然基金
面向图神经网络ATAC-seq模体识别的最小间隔单细胞聚类研究
- 批准号:62302218
- 批准年份:2023
- 资助金额:30.00 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
基于ATAC-seq策略挖掘穿心莲基因组中调控穿心莲内酯合成的增强子
- 批准号:82260745
- 批准年份:2022
- 资助金额:33.00 万元
- 项目类别:地区科学基金项目
基于ATAC-seq策略挖掘穿心莲基因组中调控穿心莲内酯合成的增强子
- 批准号:
- 批准年份:2022
- 资助金额:33 万元
- 项目类别:地区科学基金项目
基于单细胞ATAC-seq技术的C4光合调控分子机制研究
- 批准号:32100438
- 批准年份:2021
- 资助金额:24.00 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
基于单细胞ATAC-seq技术的C4光合调控分子机制研究
- 批准号:
- 批准年份:2021
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
相似海外基金
Single Cell Transcriptomic and Epigenomic Dissection of Opioid and Cocaine Responses in HIV
HIV 中阿片类药物和可卡因反应的单细胞转录组和表观基因组解析
- 批准号:
10478928 - 财政年份:2021
- 资助金额:
$ 78.27万 - 项目类别:
Single Cell Transcriptomic and Epigenomic Dissection of Opioid and Cocaine Responses in HIV
HIV 中阿片类药物和可卡因反应的单细胞转录组和表观基因组解析
- 批准号:
10220620 - 财政年份:2021
- 资助金额:
$ 78.27万 - 项目类别:
The HIV-associated Opioid Micro-Environment (HOME) Project
HIV 相关阿片类药物微环境 (HOME) 项目
- 批准号:
10056153 - 财政年份:2020
- 资助金额:
$ 78.27万 - 项目类别:
Investigating the molecular mechanisms of HIV/AIDS associated neurological disorders using microglia and cerebral organoids derived from induced pluripotent stem cells
利用诱导多能干细胞衍生的小胶质细胞和脑类器官研究 HIV/AIDS 相关神经系统疾病的分子机制
- 批准号:
10220929 - 财政年份:2019
- 资助金额:
$ 78.27万 - 项目类别:
Targeting lysine methylation for latency reversal in HIV-infected drug users
靶向赖氨酸甲基化以逆转感染艾滋病毒的吸毒者的潜伏期
- 批准号:
9236043 - 财政年份:2016
- 资助金额:
$ 78.27万 - 项目类别: