Glial Control of CNS State-related Activity

神经胶质细胞对中枢神经系统状态相关活动的控制

基本信息

  • 批准号:
    8297756
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 33.49万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2012
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2012-02-01 至 2017-01-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

DESCRIPTION (provided by applicant): This project investigates glial control of adenosine levels and its role in sleep homeostasis. Sleep homeostasis, the drive to sleep based on prior waking time, is reflected by increased slow wave activity (SWA, 0.5-4.5 Hz oscillation in electroencephalographic activity) following prolonged waking and decreased SWA following SWS. This dissipation in SWA during SWS and buildup of SWA following prolonged waking has been demonstrated in humans, rats, and mice. Further, SWA accumulation and dissipation has been modeled in wildtype and mutant rodents and it is known that SWA accumulation and dissipation is under genetic control. In the current project, the role of adenosine in SWA homeostasis is investigated, first by using a genetic knockout of adenosine A1 receptors (AdoA1R), the main adenosine receptor through which adenosine influences SWA, and secondly by using an inducible knockout of adenosine kinase (AdK), which converts adenosine to AMP and, due to equilibrative transporters, largely controls the extracellular level of adenosine. Adenosine kinase is expressed primarily in glia in adult animals and therefore, if adenosine influences SWA homeostasis, as we hypothesize it does, this would demonstrate glial control of SWA homeostasis. The project uses 3 specific aims to: 1) characterize the role of AdoA1Rs in SWA accumulation and dissipation under baseline and recovery from sleep deprivation conditions, 2) characterize the role of glial AdK in AdoA1R mediated inhibitory tone on mammalian cortical neurons, and 3) characterize the role of glial AdK in accumulation and dissipation of SWA under baseline and recovery from sleep deprivation conditions. Overall, these specific aims investigate one potential neurobiological substrate, adenosine, which may influence the SWA accumulation and dissipation that is indicative of the sleep drive. Adenosine is known to influence SWA so it is reasonable to test this compound as a neurobiological substrate that controls SWA homeostasis. Preliminary data support a role of AdoA1R in SWA homeostasis and suggest glial-mediated AdK knockout, which increases adenosine levels, also alters SWA homeostasis but in the opposite direction as AdoA1R knockout. These findings will provide a mechanism for glial control of behavioral state related SWA that is sensitive to glial metabolic state. PUBLIC HEALTH RELEVANCE: Sleep is an important and necessary behavior; however, control of sleep drive in response to sleep loss, is not well understood. This project investigates a possible mechanism for this control mediated by brain adenosine. Further, the control of this adenosine by adenosine kinase in glia (non-neuronal supporting cells) will be characterized.
描述(由申请人提供):该项目研究神经胶质细胞对腺苷水平的控制及其在睡眠稳态中的作用。睡眠稳态,即基于先前醒来时间的睡眠驱动力,反映在长时间醒来后慢波活动(SWA,脑电图活动中的 0.5-4.5 Hz 振荡)增加和 SWS 后 SWA 减少。这种在 SWS 期间 SWA 的消散和长时间清醒后 SWA 的积累已在人类、大鼠和小鼠身上得到证实。此外,已经在野生型和突变型啮齿动物中模拟了 SWA 的积累和消散,并且已知 SWA 的积累和消散受到遗传控制。在当前的项目中,首先通过使用腺苷 A1 受体 (AdoA1R)(腺苷影响 SWA 的主要腺苷受体)的基因敲除来研究腺苷在 SWA 稳态中的作用,其次通过使用腺苷激酶的诱导敲除来研究腺苷在 SWA 稳态中的作用。 AdK),它将腺苷转化为 AMP,并且由于平衡转运蛋白,在很大程度上控制细胞外腺苷水平腺苷。腺苷激酶主要在成年动物的神经胶质细胞中表达,因此,如果腺苷影响 SWA 稳态,正如我们假设的那样,这将证明神经胶质细胞对 SWA 稳态的控制。该项目有 3 个具体目标:1) 表征 AdoA1R 在基线下 SWA 积累和消散以及睡眠剥夺条件下恢复中的作用,2) 表征神经胶质 AdK 在 AdoA1R 介导的哺乳动物皮质神经元抑制音中的作用,以及 3)描述了神经胶质 AdK 在基线下 SWA 积累和消散以及从睡眠剥夺条件下恢复中的作用。总体而言,这些具体目标研究了一种潜在的神经生物学底物——腺苷,它可能会影响表明睡眠驱动力的 SWA 积累和消散。已知腺苷会影响 SWA,因此测试该化合物作为控制 SWA 稳态的神经生物学底物是合理的。初步数据支持 AdoA1R 在 SWA 稳态中的作用,并表明神经胶质介导的 AdK 敲除会增加腺苷水平,也会改变 SWA 稳态,但方向与 AdoA1R 敲除相反。这些发现将为神经胶质控制行为状态相关的 SWA 提供一种机制,该机制对神经胶质代谢状态敏感。 公共卫生相关性:睡眠是一种重要且必要的行为;然而,针对睡眠不足而控制睡眠驱动力的情况尚不清楚。本项目调查 这种控制的可能机制是由脑腺苷介导的。此外,还将表征神经胶质细胞(非神经元支持细胞)中腺苷激酶对这种腺苷的控制。

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 }}

Robert W Greene其他文献

Robert W Greene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('Robert W Greene', 18)}}的其他基金

A genomic characterization of the response to sleep loss
睡眠不足反应的基因组特征
  • 批准号:
    10928421
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 33.49万
  • 项目类别:
The Cellular and Systems Biology of Sleep and Circadian Rhythms Training Program
睡眠和昼夜节律的细胞和系统生物学培训计划
  • 批准号:
    10214670
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 33.49万
  • 项目类别:
The Cellular and Systems Biology of Sleep and Circadian Rhythms Training Program
睡眠和昼夜节律的细胞和系统生物学培训计划
  • 批准号:
    10453808
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 33.49万
  • 项目类别:
Sleep and the Functional Genomics of Synaptic Modulation
睡眠与突触调节的功能基因组学
  • 批准号:
    10160964
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 33.49万
  • 项目类别:
Sleep and the Functional Genomics of Synaptic Modulation
睡眠与突触调节的功能基因组学
  • 批准号:
    9397913
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 33.49万
  • 项目类别:
Sleep and the Functional Genomics of Synaptic Modulation
睡眠与突触调节的功能基因组学
  • 批准号:
    9900054
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 33.49万
  • 项目类别:
Functional Consequences of Adenosine-Mediated Changes in Homeostatic Sleep Needs
腺苷介导的稳态睡眠需求变化的功能后果
  • 批准号:
    9031520
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    $ 33.49万
  • 项目类别:
Functional Consequences of Adenosine-Mediated Changes in Homeostatic Sleep Needs
腺苷介导的稳态睡眠需求变化的功能后果
  • 批准号:
    9206883
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    $ 33.49万
  • 项目类别:
Glial Control of CNS State-related Activity
神经胶质细胞对中枢神经系统状态相关活动的控制
  • 批准号:
    8788072
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    $ 33.49万
  • 项目类别:
Glial Control of CNS State-related Activity
神经胶质细胞对中枢神经系统状态相关活动的控制
  • 批准号:
    8413615
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    $ 33.49万
  • 项目类别:

相似国自然基金

基于肝脏腺苷A1受体调控的PKA-SCAP-SREBP1c通路研究知母皂苷AⅢ治疗NAFLD的分子机理
  • 批准号:
    82374129
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    48 万元
  • 项目类别:
    面上项目
电针调控中枢腺苷A1/A2A受体平衡抑制炎症性肠病诱发焦虑的机制
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2021
  • 资助金额:
    55 万元
  • 项目类别:
    面上项目
肾素(前体)受体影响ABCA1/G1介导的胆固醇外流及参与大鼠动脉粥样硬化的机制研究
  • 批准号:
    81800379
  • 批准年份:
    2018
  • 资助金额:
    21.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
A1/A3腺苷受体增敏调控小胶质细胞炎性及促髓鞘重塑修复慢性缺血性脑白质损伤作用和机制
  • 批准号:
    81871034
  • 批准年份:
    2018
  • 资助金额:
    53.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
肝脏Adora1受体介导非酒精性脂肪肝形成与黄芪多糖的干预机制研究
  • 批准号:
    81873059
  • 批准年份:
    2018
  • 资助金额:
    57.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

A genomic characterization of the response to sleep loss
睡眠不足反应的基因组特征
  • 批准号:
    10928421
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 33.49万
  • 项目类别:
The role of A1 adenosine receptor signaling in the decline of S. pneumoniae killing by neutrophils in vaccinated aged hosts
A1 腺苷受体信号传导在疫苗接种老年宿主中中性粒细胞杀伤肺炎链球菌下降中的作用
  • 批准号:
    10605737
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 33.49万
  • 项目类别:
Neuronal mechanisms mediating the effects of chronic alcohol consumption on sleep homeostasis.
介导长期饮酒对睡眠稳态影响的神经机制。
  • 批准号:
    10019446
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 33.49万
  • 项目类别:
Neuronal mechanisms mediating the effects of chronic alcohol consumption on sleep homeostasis.
介导长期饮酒对睡眠稳态影响的神经机制。
  • 批准号:
    10687817
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 33.49万
  • 项目类别:
Neuronal mechanisms mediating the effects of chronic alcohol consumption on sleep homeostasis.
介导长期饮酒对睡眠稳态影响的神经机制。
  • 批准号:
    10470383
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 33.49万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了