Serotonin Signaling in Zona Incerta and Paraventricular Thalamus Regulate Feeding Behavior

未定带和室旁丘脑中的血清素信号传导调节进食行为

基本信息

  • 批准号:
    10344015
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 37.07万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2021
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2021-12-10 至 2026-11-30
  • 项目状态:
    未结题

项目摘要

PROJECT SUMMARY Increasing evidence indicates that both zona incerta (ZI) and paraventricular thalamus (PVT) play important roles in the regulation of feeding. Our previous study reported that activation of ZI GABA neurons and their projections to PVT rapidly evokes binge-like eating. Food deprivation activates ZI GABA neurons and selective ablation of ZI GABA neurons suppresses daily food intake and body weight gain in mice, supporting the importance of ZI GABA neurons in the physiological feeding control. However, it remains largely unknown how the ZI-PVT pathway is innervated and controlled by other brain areas for the feeding regulation. In this application, we propose to study how central serotonin (5-HT) signaling targeting both ZI and PVT for the feeding control. Although the importance of central 5-HT signaling in the satiety regulation is well-known, little is known what raphe 5-HT projections regulate feeding motivation. Our pilot data show that both ZI and PVT receive dense 5-HT projections from raphe nuclei, including both dorsal and medial raphe. Food deprivation depressed the activity of dorsal raphe neurons that project to ZI and PVT. In addition, 5-HT excited PVT neurons but inhibited ZI neurons as well as ZI-PVT GABA transmission. Based on the significant role of the ZI- PVT neural pathway in feeding control, we hypothesize that: 1) raphe neurons send 5-HT signaling to modulate both ZI and PVT neurons, and inhibit ZI-PVT GABA transmission. 2) raphe 5-HT projections to ZI and PVT regulate feeding motivation and food intake. 3) chronic high-fat high-sugar (HFHS) diet alters 5-HT inhibition on PVT-projecting ZI neurons and ZI-PVT GABA transmission. Aim 1 of the proposal is focused on the study about the functional 5-HT neural projections from raphe to both ZI and PVT, and the modulatory effects of 5- HT signaling on ZI and PVT neurons. Using slice electrophysiology in combination with optogenetics to target specific neurons in brain slices, we will corroborate the differential modulation of 5-HT signaling on ZI and PVT neurons as well as ZI-PVT GABA transmission. In Aim 2, we will examine how raphe 5-HT projections to both ZI and PVT regulate feeding motivation and food intake. In the proposed experiments for the behavioral study, we will use optogenetic tools to manipulate raphe 5-HT neurons and their projections to ZI and PVT. We will also use slice electrophysiology and c-fos immunoreactivity to study how ZI- and PVT-projecting 5-HT neurons respond to the metabolic states, revealing the role of raphe 5-HT projections to ZI and PVT in the physiological feeding regulation. In Aim 3, we will study how chronic HFHS diets alter 5-HT inhibition on PVT-projecting ZI neurons and ZI-PVT GABA transmission. Together, the proposal in this application will elucidate a novel role of 5-HT signaling in the regulation of food intake by targeting both ZI and PVT. Also, the findings from this project will help further understand how dysfunctional brain 5-HT signaling is involved in overeating and obesity.
项目概要 越来越多的证据表明未定带 (ZI) 和室旁丘脑 (PVT) 都发挥着重要作用 摄食调节中的作用。我们之前的研究报道了 ZI GABA 神经元的激活及其 对 PVT 的预测会迅速引发暴饮暴食。食物匮乏激活 ZI GABA 神经元并选择性 ZI GABA 神经元的消融抑制了小鼠的日常食物摄入和体重增加,支持 ZI GABA 神经元在生理摄食控制中的重要性。然而,目前仍不清楚如何 ZI-PVT 通路受其他大脑区域的神经支配和控制,以进行摄食调节。在这个 应用中,我们建议研究中枢血清素 (5-HT) 信号如何针对 ZI 和 PVT 喂料控制。尽管中枢 5-HT 信号传导在饱腹感调节中的重要性众所周知,但很少有人知道 已知中缝 5-HT 预测调节摄食动机。我们的试点数据显示 ZI 和 PVT 接收来自中缝核的密集 5-HT 投射,包括中缝背侧和中缝。食物匮乏 抑制投射到 ZI 和 PVT 的中缝背神经元的活动。此外,5-HT 激发 PVT 神经元,但抑制 ZI 神经元以及 ZI-PVT GABA 传输。基于 ZI 的重要作用 PVT神经通路在摄食控制中的作用,我们假设:1)中缝神经元发送5-HT信号进行调节 ZI 和 PVT 神经元,并抑制 ZI-PVT GABA 传递。 2) 中缝5-HT对ZI和PVT的投影 调节进食动机和食物摄入量。 3)长期高脂高糖(HFHS)饮食改变5-HT抑制 PVT 投射 ZI 神经元和 ZI-PVT GABA 传输。该提案的目标 1 侧重于研究 关于从中缝到 ZI 和 PVT 的功能性 5-HT 神经投射,以及 5-HT 的调节作用 ZI 和 PVT 神经元上的 HT 信号传导。利用切片电生理学结合光遗传学来靶向 脑切片中的特定神经元,我们将证实 5-HT 信号传导对 ZI 和 PVT 的差异调节 神经元以及 ZI-PVT GABA 传输。在目标 2 中,我们将研究中缝 5-HT 如何投影到两者 ZI 和 PVT 调节喂养动机和食物摄入量。在拟议的行为研究实验中, 我们将使用光遗传学工具来操纵中缝 5-HT 神经元及其对 ZI 和 PVT 的投影。我们将 还使用切片电生理学和 c-fos 免疫反应性来研究 ZI 和 PVT 投射 5-HT 神经元 对代谢状态做出反应,揭示中缝 5-HT 投射对 ZI 和 PVT 在生理学中的作用 饲养调节。在目标 3 中,我们将研究长期 HFHS 饮食如何改变对 PVT 预测 ZI 的 5-HT 抑制 神经元和 ZI-PVT GABA 传输。总之,本申请中的提案将阐明新的作用 通过靶向 ZI 和 PVT 来调节食物摄入中的 5-HT 信号。另外,本次调查的结果 该项目将有助于进一步了解功能失调的大脑 5-HT 信号传导如何与暴饮暴食和肥胖有关。

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 }}

Xiaobing Zhang其他文献

Xiaobing Zhang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('Xiaobing Zhang', 18)}}的其他基金

Dopamine neurons in the zona incerta regulate feeding motivation
未定带中的多巴胺神经元调节进食动机
  • 批准号:
    10585604
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 37.07万
  • 项目类别:
Serotonin Signaling in Zona Incerta and Paraventricular Thalamus Regulate Feeding Behavior
未定带和室旁丘脑中的血清素信号传导调节进食行为
  • 批准号:
    10539292
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 37.07万
  • 项目类别:

相似国自然基金

内源激动剂ArA靶向TMEM175蛋白缓解帕金森病症的分子机制研究
  • 批准号:
    32300565
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
水体中β2-肾上腺素受体激动剂(PPCPs)间接光降解机理的量子化学与实验研究
  • 批准号:
    22306084
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
TRPV4/SKCa信号轴在AMPK激动剂抑制微小动脉舒张作用中的机制研究
  • 批准号:
    82304584
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
基于纳米铝乳剂和模式识别受体激动剂的复合型佐剂研究
  • 批准号:
    82341043
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    110 万元
  • 项目类别:
    专项基金项目

相似海外基金

Investigating the Critical Role of Glia In Peripheral Organ Development and Physiology
研究神经胶质细胞在周围器官发育和生理学中的关键作用
  • 批准号:
    10676501
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 37.07万
  • 项目类别:
Investigation of the neurobiological mechanisms underlying estradiol-mediated risk aversion in females
女性雌二醇介导的风险厌恶的神经生物学机制的研究
  • 批准号:
    10587322
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 37.07万
  • 项目类别:
Exploration of the role of CART/GPR160 in metabolism in the setting of Magel2 deficiency: Implications for Prader Willi Syndrome
探索 Magel2 缺陷情况下 CART/GPR160 在代谢中的作用:对普瑞德威利综合征的影响
  • 批准号:
    10642678
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 37.07万
  • 项目类别:
Exploration of the role of CART/GPR160 in metabolism in the setting of Magel2 deficiency: Implications for Prader Willi Syndrome
探索 Magel2 缺陷情况下 CART/GPR160 在代谢中的作用:对普瑞德威利综合征的影响
  • 批准号:
    10353236
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 37.07万
  • 项目类别:
Dysregulation of the opioid system in early life adversity
早年逆境中阿片类药物系统的失调
  • 批准号:
    10587155
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 37.07万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了