Mitochondrial Fragmentation and Neurodegeneration in Huntington's Disease
亨廷顿病中的线粒体断裂和神经变性
基本信息
- 批准号:9757824
- 负责人:
- 金额:$ 37.83万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:
- 财政年份:2017
- 资助国家:美国
- 起止时间:2017-09-25 至 2022-07-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:AddressAffectAutopsyAxonal TransportBacterial Artificial ChromosomesBehaviorBlood - brain barrier anatomyBrainBrain regionCell LineCell SurvivalCellsCerebellumChimeric ProteinsCorpus striatum structureDisease ProgressionDoseDynaminFree RadicalsGenesGeneticGlucoseGoalsGuanosine Triphosphate PhosphohydrolasesHDAC1 geneHalf-LifeHeterozygoteHuntington DiseaseHuntington geneImpairmentInjuryKidneyKnock-inKnock-in MouseKnock-outLipid PeroxidationMitochondriaModelingMolecularMorphologyMusMutant Strains MiceNerve DegenerationNeuronal DysfunctionNeuronsOPA1 geneOutcomes ResearchOxygenPathogenesisPatientsPharmacologyPhenotypePlasmaProductionProtein DynamicsProteinsReperfusion InjuryResearchResearch PersonnelStable DiseaseStructureSynapsesTestingTherapeuticTherapeutic Human ExperimentationTissuesToxic effectTransgenic MiceTransgenic OrganismsWild Type Mousebasebrain tissuecell motilitydeprivationfusion geneinhibitor/antagonistmitochondrial dysfunctionmutantneuron lossneuronal survivaloxidative damagepolyglutaminepreventsynaptic functiontrafficking
项目摘要
The long-term goal of our research is to develop a rational basis for neuroprotective
strategies in order to prevent the onset and to slow the progression of Huntington's disease
(HD). Increasing evidence suggests that mutant huntingtin (mHtt) and structural and functional
abnormalities of mitochondria are involved in neuronal damage and neuronal loss in HD.
Several lines of evidence support the involvement of mitochondrial abnormalities in HD
progression and pathogenesis: 1) Increased expression levels of the mitochondrial fission
genes Drp1 and Fis1 have been found in postmortem tissues from affected brain regions in HD
patients and in striatal and cortical tissues from BACHD transgenic mice; 2) Decreased
expression levels of the mitochondrial fusion genes Mfn1, Mfn2, and Opa1 have been found in
these same affected regions from HD patients and BACHD transgenic mice; 3) Drp1 interacts
with mHtt, and this interaction increases as HD progresses; 4) Increased levels of GTPase Drp1
enzymatic activity have been found in HD neurons; and 5) Decreased mitochondrial mass and
motility, reduced anterograde axonal transport of mitochondria, and reduced synaptic viability
have been found in primary neurons from BACHD transgenic mice. A therapeutic strategy for
HD may involve inhibiting excessive mitochondrial fragmentation. Several mitochondrial fission
inhibitors have been identified, including the mitochondria division inhibitor Mdivi1. Mdivi1 has
been studied using ischemia/reperfusion injury models, renal injury, and oxygen-glucose
deprivation. Findings have revealed that Mdivi1 reduces mitochondrial fission and increases
mitochondrial fusion, and maintains mitochondrial function and cell survival. In studies of
mitochondrial dynamics in an HD-stable striatal cell line that carries 111 polyQ repeats,
researchers found reduced levels of fission genes and increased levels of fusion genes in
HDQ111 cells treated with Mdivi1. Mdivi1-treated HDQ111 cells also showed increased
mitochondrial function and synaptic activity, suggesting that Mdivi1 protects mitochondrial
structure and function, and enhances cell survival. The current application seeks to determine
whether a partial reduction of Drp1 in neurons from BACHD transgenic mice and HD knockin
mice decreases mitochondrial fission and decreases mHtt-induced toxicity; and whether Mdivi1
in neurons from BACHD transgenic mice and HD knockin mice reduces excessive mitochondrial
fragmentation and enhances mitochondrial function and synaptic activity. The outcome of this
research will be an elucidation of genetic and pharmacological strategies that may reduce
excessive mitochondrial fragmentation and increase neuronal survival and synaptic functions in
HD-affected neurons.
我们研究的长期目标是为神经保护建立合理的基础
预防亨廷顿病发病并减缓其进展的策略
(高清)。越来越多的证据表明突变亨廷顿蛋白 (mHtt) 及其结构和功能
线粒体异常与 HD 中的神经元损伤和神经元丢失有关。
多项证据支持线粒体异常与 HD 相关
进展和发病机制:1)线粒体裂变表达水平增加
在 HD 受影响脑区的死后组织中发现了 Drp1 和 Fis1 基因
患者以及 BACHD 转基因小鼠的纹状体和皮质组织; 2)减少
线粒体融合基因 Mfn1、Mfn2 和 Opa1 的表达水平已被发现
HD 患者和 BACHD 转基因小鼠的这些相同受影响区域; 3)Drp1相互作用
与 mHtt,这种相互作用随着 HD 的进展而增加; 4) GTPase Drp1 水平增加
在 HD 神经元中发现了酶活性; 5) 线粒体质量减少
运动性、线粒体顺行轴突运输减少以及突触活力降低
已在 BACHD 转基因小鼠的原代神经元中发现。治疗策略
HD 可能涉及抑制线粒体过度断裂。线粒体的多次裂变
已鉴定出多种抑制剂,包括线粒体分裂抑制剂 Mdivi1。 Mdivi1 有
使用缺血/再灌注损伤模型、肾损伤和氧-葡萄糖进行研究
剥夺。研究结果表明,Mdivi1 减少线粒体裂变并增加
线粒体融合,维持线粒体功能和细胞存活。在研究中
携带 111 个 PolyQ 重复序列的 HD 稳定纹状体细胞系中的线粒体动力学,
研究人员发现,裂变基因水平降低,融合基因水平增加
用 Mdivi1 处理的 HDQ111 细胞。 Mdivi1处理的HDQ111细胞也表现出增加
线粒体功能和突触活性,表明 Mdivi1 保护线粒体
结构和功能,并提高细胞的存活率。当前的申请旨在确定
BACHD 转基因小鼠和 HD 敲入的神经元中 Drp1 是否部分减少
小鼠线粒体分裂减少并降低 mHtt 诱导的毒性;以及是否 Mdivi1
BACHD 转基因小鼠和 HD 敲入小鼠的神经元中减少了过多的线粒体
碎片化并增强线粒体功能和突触活性。这件事的结果
研究将阐明遗传和药理学策略,这些策略可能会减少
线粒体过度破碎并增加神经元存活和突触功能
HD 影响的神经元。
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 }}
P. Hemachandra Reddy其他文献
P. Hemachandra Reddy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('P. Hemachandra Reddy', 18)}}的其他基金
RLIP, Mitochondrial Dysfunction in Alzheimer’s Disease
RLIP,阿尔茨海默病中的线粒体功能障碍
- 批准号:
10901025 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 37.83万 - 项目类别:
MicroRNA Mouse Models and Alzheimer’s Disease
MicroRNA 小鼠模型和阿尔茨海默病
- 批准号:
10526166 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 37.83万 - 项目类别:
Mitochondrial Molecules in Alzheimer's Disease and Other Tauopathies
阿尔茨海默病和其他 Tau蛋白病中的线粒体分子
- 批准号:
10836888 - 财政年份:2020
- 资助金额:
$ 37.83万 - 项目类别:
Mitochondrial Molecules and Alzheimer's Disease
线粒体分子与阿尔茨海默病
- 批准号:
10625074 - 财政年份:2020
- 资助金额:
$ 37.83万 - 项目类别:
Mitochondrial Molecules as Therapeutic Drugs for Alzheimer's Disease
线粒体分子作为阿尔茨海默病的治疗药物
- 批准号:
10602413 - 财政年份:2020
- 资助金额:
$ 37.83万 - 项目类别:
MicroRNA-455-3p and Alzheimer's Disease
MicroRNA-455-3p 与阿尔茨海默病
- 批准号:
10230768 - 财政年份:2020
- 资助金额:
$ 37.83万 - 项目类别:
Mitochondrial Molecules as Therapeutic Drugs for Alzheimer's Disease
线粒体分子作为阿尔茨海默病的治疗药物
- 批准号:
10374919 - 财政年份:2020
- 资助金额:
$ 37.83万 - 项目类别:
Mitochondrial Molecules as Therapeutic Drugs for Alzheimer's Disease
线粒体分子作为阿尔茨海默病的治疗药物
- 批准号:
10223188 - 财政年份:2020
- 资助金额:
$ 37.83万 - 项目类别:
Mitochondrial Fragmentation and Neurodegeneration in Huntington's Disease
亨廷顿病中的线粒体断裂和神经变性
- 批准号:
9472711 - 财政年份:2017
- 资助金额:
$ 37.83万 - 项目类别:
Voltage-Dependent Anion Channel and Neurodegeneration in Alzheimer's Disease
阿尔茨海默氏病的电压依赖性阴离子通道和神经变性
- 批准号:
8723663 - 财政年份:2014
- 资助金额:
$ 37.83万 - 项目类别:
相似国自然基金
TiC-TiB2颗粒喷射成形原位合成及其对M2高速工具钢共晶碳化物形成与演化的影响
- 批准号:52361020
- 批准年份:2023
- 资助金额:32 万元
- 项目类别:地区科学基金项目
植被群落演替对河道水流结构和纵向离散特性影响机制研究
- 批准号:52309088
- 批准年份:2023
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
热带印度洋海表皮温日变化的数值模拟及对海气热通量的影响
- 批准号:42376002
- 批准年份:2023
- 资助金额:50 万元
- 项目类别:面上项目
SGO2/MAD2互作调控肝祖细胞的细胞周期再进入影响急性肝衰竭肝再生的机制研究
- 批准号:82300697
- 批准年份:2023
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
协同遥感和气候模型的城市高温热浪时空特征及其对热暴露影响研究
- 批准号:42371397
- 批准年份:2023
- 资助金额:46 万元
- 项目类别:面上项目
相似海外基金
Inflammatory stressors in serotonergic brainstem dysfunction and SIDS
血清素能脑干功能障碍和 SIDS 中的炎症应激源
- 批准号:
10659327 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 37.83万 - 项目类别:
The effect of aging on neurotransmitters and motor performance in a primate model
衰老对灵长类动物模型中神经递质和运动表现的影响
- 批准号:
10573386 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 37.83万 - 项目类别:
Genetic Architecture of Aging-Related TDP-43 and Mixed Pathology Dementia
衰老相关 TDP-43 和混合病理痴呆的遗传结构
- 批准号:
10658215 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 37.83万 - 项目类别:
DNA methylation signatures of Alzheimer's disease in aged astrocytes
老年星形胶质细胞中阿尔茨海默病的 DNA 甲基化特征
- 批准号:
10807864 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 37.83万 - 项目类别:
Designing novel therapeutics for Alzheimer’s disease using structural studies of tau
利用 tau 蛋白结构研究设计治疗阿尔茨海默病的新疗法
- 批准号:
10678341 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 37.83万 - 项目类别: