Neural activity-based candidate gene identification to link eating disorders and drug addiction
基于神经活动的候选基因识别将饮食失调和药物成瘾联系起来
基本信息
- 批准号:10528062
- 负责人:
- 金额:$ 27.15万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:
- 财政年份:2023
- 资助国家:美国
- 起止时间:2023-07-01 至 2025-06-30
- 项目状态:未结题
- 来源:
- 关键词:AblationAccelerationAffectAlcoholsAmygdaloid structureAnimal ModelAppetite RegulationAppetitive BehaviorBehavioralBinge eating disorderBrainBrain regionBulimiaCaloriesCandidate Disease GeneCell SeparationCellsCocaineCompulsive BehaviorDataDesire for foodDietDietary HistoryDown-RegulationDrug AddictionDrug usageEatingEating DisordersEtiologyFatty acid glycerol estersFoodGene ExpressionGene Expression ProfilingGeneral PopulationGenesGenetic RiskGenetic TranscriptionHomeostasisIncentivesIntakeKnowledgeLifeLinkLiquid substanceMetabolicMethodsMotivationNeuronal PlasticityNeuronsNucleus AccumbensPatientsPharmaceutical PreparationsPilot ProjectsPublishingPunishmentRattusRecording of previous eventsRegulationResearchResistanceRewardsSaccharinShockSiteStimulusStudy modelsSystemTestingWeight Gainaddictionadverse outcomecomorbiditydetection platformdrug cravingfood cravinggene inductiongenetic risk factorhedonicinducible Creneuralneurobiological mechanismnew therapeutic targetobesogenicrecruitsugartranscriptome sequencingvapor
项目摘要
PROJECT SUMMARY
Binge-eating disorder (BED) and bulimia nervosa (BN) are potentially life-threatening eating disorders that
share behavioral and brain similarities, genetic risk factors and higher-than-expected comorbidities with drug
addiction – suggesting a common etiology. However, no mechanistic study has examined this possibility due in
part to the lack of an animal model linking eating disorders and drug addiction. Like drug craving and use in
drug addiction, food craving and eating in BED/BN persist despite adverse consequences (punishment). Our
pilot data from rats indicate that extensive cocaine and alcohol histories, known to trigger addiction-like brain
changes and punishment-resistant “compulsive” drug intake in rats, trigger punishment-resistant food intake or
“compulsive appetite”. These results provide an animal model for studying the neurobiological mechanisms
manifesting as compulsive behavior across eating disorders and drug addiction. Food motivation is thought to
be regulated by both homeostatic (caloric) and non-homeostatic (hedonic/incentive) systems. The homeostatic
system detects energy shortages and elicits food intake. However, like compulsive drug motivation, our data
suggest that compulsive appetite is driven by non-homeostatic “motivational/habitual” dysregulation. Like
cocaine and alcohol histories, obesogenic diet histories also led to compulsive appetite via non-homeostatic
dysregulation. Thus, drug/diet-induced changes in brain sites that control non-homeostatic regulation, such as
reward circuits, likely cause compulsive appetite. We previously found that appetitive behavior is, in part,
controlled by ‘food-reactive’ neurons (as indicated by the activation marker Fos) in the infralimbic cortex (IL) –
a part of reward circuits thought to regulate drug and food motivation independently of energy homeostasis;
these neurons thus appear to function as “accelerators” for non-homeostatic appetite regulation. We have also
found that extensive drug histories increase neural food-reactivities in IL and other brain sites within reward
circuits while inducing gene expression changes linked to aberrant neural plasticity and addiction preferentially
in food-reactive – rather than non-reactive – neurons. Such brain changes would entail more “acceleration” on
food motivation via non-homeostatic dysregulation, thereby likely manifesting as compulsive appetite. Based
on the rigor of previous research and premise above, this project will test the central hypothesis that extensive
cocaine/alcohol/obesogenic diet histories induce compulsive appetite via gene expression changes unique to
food-reactive neurons in the reward circuits. The reward circuits contain neurons selectively reactive to each
specific behaviorally relevant stimuli – likely exerting different behavioral functions. We will thus utilize neural
activity-specific gene expression profiling (Aim 1) and rescuing (Aim 2) to target food-reactive neurons. The
expected results will determine genes expression changes functionally linked to compulsive appetite. Such
knowledge may help identify novel therapeutic targets to counter compulsive behavior across eating disorders
and drug addiction.
项目概要
暴食症 (BED) 和神经性贪食症 (BN) 是潜在危及生命的饮食失调症,
具有行为和大脑相似性、遗传风险因素以及高于预期的药物合并症
成瘾——表明有一个常见的病因。然而,没有机制研究检验过这种可能性。
部分原因是缺乏将饮食失调和药物成瘾联系起来的动物模型。
尽管产生了不良后果(惩罚),但 BED/BN 中的吸毒、对食物的渴望和饮食仍然存在。
来自老鼠的试验数据表明,大量的可卡因和酒精史,已知会引发类似成瘾的大脑
老鼠的变化和抵抗惩罚的“强迫性”药物摄入,引发抵抗惩罚的食物摄入或
“强迫性食欲”。这些结果为研究神经生物学机制提供了动物模型。
食物动机被认为表现为饮食失调和药物成瘾的强迫行为。
受到稳态(热量)和非稳态(享乐/激励)系统的调节。
系统检测能量短缺并引起食物摄入,但是,就像强迫性药物动机一样,我们的数据。
表明强迫性食欲是由非稳态“动机/习惯”失调驱动的。
可卡因和酒精史、肥胖饮食史也通过非稳态导致强迫性食欲
因此,药物/饮食引起的控制非稳态调节的大脑部位发生变化,例如
奖励回路,可能会导致强迫性食欲。我们之前发现,食欲行为在一定程度上是,
由边缘下皮层 (IL) 中的“食物反应”神经元(如激活标记 Fos 所示)控制 –
奖励回路的一部分被认为可以独立于能量稳态调节药物和食物动机;
因此,这些神经元似乎充当非稳态食欲调节的“加速器”。
发现广泛的用药史会增加 IL 和奖励内其他大脑部位的神经食物反应
电路,同时优先诱导与异常神经可塑性和成瘾相关的基因表达变化
这种大脑变化会导致对食物有反应的神经元(而不是无反应的神经元)产生更多的“加速”。
通过非稳态失调的食物动机,因此可能表现为强迫性食欲。
在先前研究的严谨性和上述前提的基础上,该项目将检验中心假设,即广泛的
可卡因/酒精/致肥胖饮食史通过独特的基因表达变化诱导强迫性食欲
奖励回路中的食物反应神经元包含对每个食物有选择性反应的神经元。
特定的行为相关刺激——可能会发挥不同的行为功能,因此我们将利用神经系统。
活动特异性基因表达谱(目标 1)和拯救(目标 2)以针对食物反应神经元。
预期结果将确定与强迫性食欲功能相关的基因表达变化。
知识可能有助于确定新的治疗目标,以对抗饮食失调的强迫行为
和毒瘾。
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 }}
Nobuyoshi Suto其他文献
Nobuyoshi Suto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('Nobuyoshi Suto', 18)}}的其他基金
Extensive drug histories result in compulsive appetite: functional identification of punishment-reactive neural network re-organization in the rostromedial tegmental nucleus
广泛的用药史导致强迫性食欲:嘴内侧被盖核中惩罚反应神经网络重组的功能识别
- 批准号:
10693347 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 27.15万 - 项目类别:
Extensive drug histories result in compulsive appetite: functional identification of punishment-reactive neural network re-organization in the rostromedial tegmental nucleus
广泛的用药史导致强迫性食欲:嘴内侧被盖核中惩罚反应神经网络重组的功能识别
- 批准号:
10522520 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 27.15万 - 项目类别:
Functional Epigenetic Profiling of Anti-Relapse Cannabidiol
抗复发大麻二酚的功能表观遗传学分析
- 批准号:
9317927 - 财政年份:2017
- 资助金额:
$ 27.15万 - 项目类别:
Relapse-suppressing brain mechanisms in alcoholism: role of the mPFC
酗酒中抑制复发的大脑机制:mPFC 的作用
- 批准号:
9031014 - 财政年份:2015
- 资助金额:
$ 27.15万 - 项目类别:
Relapse-suppressing brain mechanisms in alcoholism: role of the mPFC
酗酒中抑制复发的大脑机制:mPFC 的作用
- 批准号:
9235211 - 财政年份:2015
- 资助金额:
$ 27.15万 - 项目类别:
Cocaine omission cues suppress relapse: role of the medial prefrontal cortex
可卡因遗漏线索抑制复发:内侧前额叶皮层的作用
- 批准号:
8817127 - 财政年份:2015
- 资助金额:
$ 27.15万 - 项目类别:
Cocaine omission cues suppress relapse: role of the medial prefrontal cortex
可卡因遗漏线索抑制复发:内侧前额叶皮层的作用
- 批准号:
9503832 - 财政年份:2015
- 资助金额:
$ 27.15万 - 项目类别:
Relapse-suppressing neuronal ensembles in cocaine addiction
可卡因成瘾中抑制复发的神经元群
- 批准号:
8445181 - 财政年份:2013
- 资助金额:
$ 27.15万 - 项目类别:
Relapse-suppressing neuronal ensembles in cocaine addiction
可卡因成瘾中抑制复发的神经元群
- 批准号:
8601922 - 财政年份:2013
- 资助金额:
$ 27.15万 - 项目类别:
相似国自然基金
高功率激光驱动低β磁重联中磁岛对电子加速影响的研究
- 批准号:12305275
- 批准年份:2023
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
食欲素2型受体通过影响BACE2功能增加脑内Aβ产生加速阿尔茨海默病发生发展的机制研究
- 批准号:
- 批准年份:2022
- 资助金额:52 万元
- 项目类别:面上项目
PRAS40通过促进G6PI/PGK1/LDHA复合物的组装加速糖酵解进程对结直肠癌发生的影响及机制研究
- 批准号:
- 批准年份:2022
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
流相互作用区对太阳高能粒子加速和传输过程的影响
- 批准号:
- 批准年份:2020
- 资助金额:24 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
强磁化等离子体中电子加热机制的转变对质子加速影响的理论和模拟研究
- 批准号:
- 批准年份:2019
- 资助金额:5 万元
- 项目类别:专项基金项目
相似海外基金
Analyzing the role of cAMP and STAT3 signaling in cartilage homeostasis and osteoarthritis development
分析 cAMP 和 STAT3 信号在软骨稳态和骨关节炎发展中的作用
- 批准号:
10822167 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 27.15万 - 项目类别:
The role of USP27X-Cyclin D1 axis in HER2 Therapy Resistant Breast Cancer
USP27X-Cyclin D1 轴在 HER2 治疗耐药乳腺癌中的作用
- 批准号:
10658373 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 27.15万 - 项目类别:
Investigating the role of CSF production and circulation in aging and Alzheimer's disease
研究脑脊液产生和循环在衰老和阿尔茨海默病中的作用
- 批准号:
10717111 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 27.15万 - 项目类别:
Modulation of cone photoreceptor function by autophagy
自噬调节视锥光感受器功能
- 批准号:
10681018 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 27.15万 - 项目类别:
Defining the role of perineuronal nets in Alzheimer's Disease pathology
定义神经周围网在阿尔茨海默病病理学中的作用
- 批准号:
10679795 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 27.15万 - 项目类别: