Cortical Pathophysiology in Mouse Models of Huntington's Disease

亨廷顿病小鼠模型的皮质病理生理学

基本信息

  • 批准号:
    9761585
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 50.37万
  • 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:
    2017-08-15 至 2021-07-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Abstract The fatal mutation in Huntington's disease (HD) leads to an expanded glutamine repeat within the huntingtin protein which causes neuronal dysfunction typically followed by selective neurodegeneration especially within the striatum and cortex. These dysfunctions in neurons and circuits occur during the development of the disease phenotype, well before there is significant cell loss. Recent studies in animal models have emphasized that synaptic cell-cell interactions play a role in the pathophysiology of this disease. For example, removing mutant huntingtin from the cerebral cortex ameliorates some HD symptoms. The experiments in this application are designed to understand the functional changes that occur in specific populations of cortical neurons during the progression of the HD phenotype and to uncover new targets and approaches for therapies. However, little is known about functional changes in cortical neurons, although these neurons also degenerate in HD. Before motor symptoms become apparent, sensory, cognitive and emotional disturbances occur and these seem to depend on aberrant communication in the cortex that probably involves thalamocortical pathways. These pathways have never been examined in HD. Our overarching hypothesis is that sensory and motor cortical areas are differentially and asynchronously affected during HD progression. We propose that sensory thalamocortical pathways are downregulated early leading to faulty integration and interpretation of sensory signals. In turn, the motor cortex becomes upregulated and disorganized, leading to altered corticostriatal communication and motor symptoms. In this grant proposal we will use state-of-the-art techniques in three different laboratories at UCLA. Aim 1 uses optogenetics and slice electrophysiology to examine mechanistically altered synaptic communication between thalamic sensory and motor nuclei and their corresponding cortical projection areas. Aim 2 uses high-density silicon microprobes to record firing of hundreds of neurons simultaneously in sensory and motor cortical areas as well as thalamic nuclei in awake mice. Aim 3 uses genetically encoded calcium indicators to visualize neuronal activity in sensory and motor cortical areas in awake mice. Together, the studies will provide new and important mechanistic insights into the understudied cortical dysfunction and will provide the basis for novel and rational treatments for HD by delineating more restricted targets spatially and temporally. These studies also will be relevant for understanding other CAG triplet repeat diseases and neurodegenerative disorders.
抽象的 亨廷顿病 (HD) 的致命突变导致亨廷顿蛋白内谷氨酰胺重复序列扩大 引起神经元功能障碍的蛋白质通常会导致选择性神经变性,尤其是在 纹状体和皮质。这些神经元和电路的功能障碍发生在发育过程中 疾病表型,早在出现显着细胞损失之前就已确定。最近的动物模型研究强调 突触细胞间相互作用在这种疾病的病理生理学中发挥作用。例如,删除 来自大脑皮层的突变亨廷顿蛋白可改善亨廷顿舞蹈症的一些症状。本次实验中 应用程序旨在了解特定皮质群体中发生的功能变化 HD表型进展过程中的神经元,并发现新的靶点和方法 疗法。然而,人们对皮质神经元的功能变化知之甚少,尽管这些神经元也 HD 中退化。在运动症状变得明显之前,感觉、认知和情绪障碍 发生,这些似乎取决于皮质中的异常通信,这可能涉及 丘脑皮质通路。这些通路从未在 HD 中被检查过。我们的总体假设是 感觉和运动皮层区域在 HD 进展过程中受到不同程度的异步影响。 我们认为感觉丘脑皮质通路早期下调导致错误的整合和 感觉信号的解释。反过来,运动皮层变得上调和混乱,导致 改变皮质纹状体通讯和运动症状。在此拨款提案中,我们将使用最先进的技术 加州大学洛杉矶分校三个不同实验室的技术。目标 1 使用光遗传学和切片电生理学 检查丘脑感觉核和运动核之间机械改变的突触通讯及其 相应的皮质投影区域。 Aim 2 使用高密度硅微探针来记录 感觉和运动皮层区域以及清醒状态下的丘脑核中同时有数百个神经元 老鼠。目标 3 使用基因编码的钙指示剂来可视化感觉和运动中的神经元活动 清醒小鼠的皮质区域。总之,这些研究将为这一问题提供新的、重要的机制见解。 皮质功能障碍的研究不足,将为 HD 的新颖合理的治疗提供基础 在空间和时间上描绘更受限制的目标。这些研究也将与 了解其他 CAG 三联体重复疾病和神经退行性疾病。

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 }}

Michael S. Levine其他文献

Comprehensive single-cell transcriptome reveals heterogeneity in cancer tissue
综合单细胞转录组揭示癌症组织的异质性
  • DOI:
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Takeo Horie;Masamichi Ohkura;Yasunori Sasakura;Takehiro G. Kusakabe;Junichi Nakai;Michael S. Levine;Masashi Nakagawa;Shinichi Hashimoto
  • 通讯作者:
    Shinichi Hashimoto
Structural and physiological analyses of a neural circuit for swimming locomotion of the Ciona intestinalis larva
海鞘幼虫游泳运动神经回路的结构和生理分析
  • DOI:
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Takeo Horie;Masamichi Ohkura;Yasunori Sasakura;Takehiro G. Kusakabe;Junichi Nakai;Michael S. Levine;Masashi Nakagawa
  • 通讯作者:
    Masashi Nakagawa
Metabotropic Glutamate Receptors mGluR1α and mGluR2/3 Display Dynamic Expression Patterns in Developing Rat Striatum
代谢型谷氨酸受体 mGluR1α 和 mGluR2/3 在发育中的大鼠纹状体中显示动态表达模式
  • DOI:
  • 发表时间:
    2001
  • 期刊:
  • 影响因子:
    2.9
  • 作者:
    E. S. Jokel;E. R. Garduno;M. A. Ariano;Michael S. Levine
  • 通讯作者:
    Michael S. Levine
Structual and physiological analysis of neural circuit for swimming locomotion of the larva of Ciona intestinalis.
玻璃海鞘幼虫游泳运动神经回路的结构和生理分析。
  • DOI:
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Takeo Horie;Masamichi Ohkura;Yasunori Sasakura;Takehiro G. Kusakabe;Junichi Nakai;Michael S. Levine;Masashi Nakagawa
  • 通讯作者:
    Masashi Nakagawa
Reactivity to saccharin and guinine solutions following amygdaloid or septal lesions in rats.
大鼠杏仁核或隔膜损伤后对糖精和吉宁溶液的反应性。
  • DOI:
    10.1016/s0091-6773(72)80212-8
  • 发表时间:
    1972
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    E. D. Kemble;Michael S. Levine;Kenneth C. Gregoire;Kenneth Koepp;Terry T. Thomas
  • 通讯作者:
    Terry T. Thomas

Michael S. Levine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('Michael S. Levine', 18)}}的其他基金

Cortical Pathophysiology in Mouse Models of Huntington's Disease
亨廷顿病小鼠模型的皮质病理生理学
  • 批准号:
    9543575
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 50.37万
  • 项目类别:
Optogenetic control of striatal dopamine in Huntington's disease
亨廷顿病纹状体多巴胺的光遗传学控制
  • 批准号:
    8416342
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    $ 50.37万
  • 项目类别:
Optogenetic control of striatal dopamine in Huntington's disease
亨廷顿病纹状体多巴胺的光遗传学控制
  • 批准号:
    8284759
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    $ 50.37万
  • 项目类别:
Progression of Electrophysiological Alterations in Mouse Models of PD
PD小鼠模型电生理改变的进展
  • 批准号:
    7119849
  • 财政年份:
    2006
  • 资助金额:
    $ 50.37万
  • 项目类别:
Mouse Genetics Core
小鼠遗传学核心
  • 批准号:
    7119855
  • 财政年份:
    2006
  • 资助金额:
    $ 50.37万
  • 项目类别:
2005 CAG Triplet Repeat Disorders Gordon Conference
2005 年 CAG 三联重复疾病戈登会议
  • 批准号:
    6934426
  • 财政年份:
    2005
  • 资助金额:
    $ 50.37万
  • 项目类别:
2003 Gordon Conference on CAG Triplet Repeat Disorders
2003 年关于 CAG 三联体重复疾病的戈登会议
  • 批准号:
    6597717
  • 财政年份:
    2003
  • 资助金额:
    $ 50.37万
  • 项目类别:
Transgenic Mouse Models of Huntington's Disease
亨廷顿病转基因小鼠模型
  • 批准号:
    6640426
  • 财政年份:
    2002
  • 资助金额:
    $ 50.37万
  • 项目类别:
Pathophysiology of Transgenic Mouse Models of Huntington's Disease
亨廷顿病转基因小鼠模型的病理生理学
  • 批准号:
    8245957
  • 财政年份:
    2002
  • 资助金额:
    $ 50.37万
  • 项目类别:
Pathophysiology of Transgenic Mouse Models of Huntington's Disease
亨廷顿病转基因小鼠模型的病理生理学
  • 批准号:
    8672693
  • 财政年份:
    2002
  • 资助金额:
    $ 50.37万
  • 项目类别:

相似国自然基金

髋关节撞击综合征过度运动及机械刺激动物模型建立与相关致病机制研究
  • 批准号:
    82372496
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    48 万元
  • 项目类别:
    面上项目
基于中医经典名方干预效应差异的非酒精性脂肪性肝病动物模型证候判别研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    53 万元
  • 项目类别:
    面上项目
利用肝癌动物模型开展化学可控的在体基因编辑体系的研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    54 万元
  • 项目类别:
    面上项目
雌激素抑制髓系白血病动物模型中粒细胞异常增生的机制
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    52 万元
  • 项目类别:
    面上项目
无菌动物模型与单细胞拉曼技术结合的猴与人自闭症靶标菌筛选及其机制研究
  • 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

相似海外基金

Arlene George F32
阿琳·乔治 F32
  • 批准号:
    10722238
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 50.37万
  • 项目类别:
The Role of Dopamine in Cognitive Resilience to Alzheimer's Disease Pathology in Healthy Older Adults
多巴胺在健康老年人阿尔茨海默氏病病理认知弹性中的作用
  • 批准号:
    10678125
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 50.37万
  • 项目类别:
Novel therapy for arthrofibrosis
关节纤维化的新疗法
  • 批准号:
    10759562
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 50.37万
  • 项目类别:
Anterior Insula Projections for Alcohol Drinking/Anxiety Interactions in Female and Male Rats
雌性和雄性大鼠饮酒/焦虑相互作用的前岛叶预测
  • 批准号:
    10608759
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 50.37万
  • 项目类别:
Prefrontal cortical microcircuit mechanisms for reciprocal interactions between arousal and ethanol consumption
唤醒和乙醇消耗之间相互作用的前额皮质微电路机制
  • 批准号:
    10567739
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 50.37万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了