Examining the roles A-delta LTMRs and BDNF signaling play in neuropathic pain after SCI

检查 A-delta LTMR 和 BDNF 信号在 SCI 后神经病理性疼痛中的作用

基本信息

  • 批准号:
    9973251
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 38.66万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2018
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2018-07-01 至 2023-06-30
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Project Summary/Abstract We propose that afferent plasticity at their peripheral and central terminals plays a critical role in chronic neuropathic pain, expressed as allodynia, after SCI. A-LTMRs, a group of small diameter myelinated afferents that innervate the hairy skin, have recently been shown to signal directionality of touch. They can be identified by their expression of the BDNF receptor, TrkB. A-LTMRs require BDNF-TrkB signaling for normal mechanosensory functions. BDNF and TrkB are implicated in many adaptive and maladaptive processes, including pain. However, it is not clear what role they play in neuropathic pain after SCI. We hypothesize that maintained maladaptive peripheral plasticity involving BDNF-TrkB signaling produces hyperexcitability of A-LTMRs, in turn lead to at-level pain after SCI. In fact, we propose that SCI transforms A-LTMRs into allodynia-encoding nociceptors in dermatomes adjacent to the injury and that this transformation is in part due to the immense spatial and temporal plasticity SCI imposes on BDNF-TrkB signaling. The proposed study consisting of 3 specific aims will be done in transgenic mice which will enable us to selectively target TrkB-expressing A-LTMRs, in intact subjects and after T10 moderate to severe contusion SCI. In SA 1, electrophysiological studies using the ex-vivo skin-nerve, in-vitro adult mouse model and spinal slices with attached dorsal roots in TrkB::ChR2 mice will assess SCI effects on A-LTMRs recruitment, firing and synaptic responses. We will also examine SCI-induced expansion A-LTMRs’ receptive field, as a potential outcome of peripheral afferent sprouting (SA 2). SA 2 will examine anatomical and neurochemical plasticity of A-LTMRs, and changes in BDNF and TrkB expression in the spinal cord, skin and DRG. SA 3 will employ behavioral tests to investigate A-LTMRs’ role in the development of at-level mechanical allodynia after SCI using modified place escape/aversion paradigms, and measures of audible and ultrasonic vocalizations following mechanical and optical stimulation. We will also incorporate novel ultrasensitive movement detection sensors for continuous monitoring of respiratory rates, which is a measurable index of sympathetic arousal that may also be indicative of pain. This innovative and clinically-relevant study will be the first to identify A-LTMR plasticity as a neural mechanism of at-level mechanical allodynia after SCI and that peripheral plasticity mediates the transformation of cutaneous touch afferent into nociceptors. The results obtained from this study will increase our knowledge of the neurophysiological mechanisms that underlie maladaptive sensory processing and pain after SCI.
项目概要/摘要 我们认为,外周和中央末端的传入可塑性在慢性疾病中起着至关重要的作用。 SCI 后的神经性疼痛,表现为异常性疼痛,A-LTMR,一组小直径有髓鞘传入神经。 神经支配毛茸茸的皮肤,最近被证明可以发出触摸的方向性信号,它们可以被识别。 通过表达 BDNF 受体,TrkB 需要 BDNF-TrkB 信号传导才能正常。 BDNF 和 TrkB 与许多适应性和适应不良过程有关。 然而,尚不清楚它们在 SCI 后的神经性疼痛中起什么作用。 我们保留了涉及 BDNF-TrkB 信号传导的维持不良外周可塑性 A-LTMR 的过度兴奋反过来会导致 SCI 后的水平疼痛。事实上,我们认为 SCI 会发生转变。 A-LTMR 进入损伤附近皮区中编码异常性疼痛的伤害感受器,并且这 转变部分归因于 SCI 对 BDNF-TrkB 施加的巨大空间和时间可塑性 拟议的研究包括 3 个具体目标,将在转基因小鼠中完成,这将使我们能够 在完整受试者中以及 T10 中度至重度挫伤后选择性靶向表达 TrkB 的 A-LTMR SCI。 在 SA 1 中,使用离体皮肤神经、体外成年小鼠模型和脊髓切片进行电生理学研究 TrkB::ChR2 小鼠中带有附着的背根将评估 SCI 对 A-LTMR 募集、激发和 我们还将检查 SCI 诱导的 A-LTMR 感受野扩张,作为潜在的。 外周传入萌芽(SA 2)的结果 SA 2 将检查解剖学和神经化学可塑性。 A-LTMR,以及脊髓、皮肤和 DRG 中 BDNF 和 TrkB 表达的变化将采用 SA 3。 行为测试研究 A-LTMR 在 SCI 后水平机械异常性疼痛发生中的作用 使用修改后的地方逃避/厌恶范式,以及可听和超声波发声的测量 在机械和光学刺激之后,我们还将采用新颖的超灵敏运动检测。 用于连续监测呼吸频率的传感器,这是交感神经兴奋的可测量指数 也可能是疼痛的一个指标。 这项创新且与临床相关的研究将首次将 A-LTMR 可塑性确定为神经元 SCI 后水平机械异常性疼痛的机制以及外周可塑性介导的转化 这项研究获得的结果将增加我们的知识。 SCI 后感觉适应不良处理和疼痛的神经生理学机制。

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 }}

Sandra M. Garraway其他文献

Sandra M. Garraway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('Sandra M. Garraway', 18)}}的其他基金

Examining the roles A-delta LTMRs and BDNF signaling play in neuropathic pain after SCI
检查 A-delta LTMR 和 BDNF 信号在 SCI 后神经病理性疼痛中的作用
  • 批准号:
    10200158
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 38.66万
  • 项目类别:
Examining the roles A-delta LTMRs and BDNF signaling play in neuropathic pain after SCI
检查 A-delta LTMR 和 BDNF 信号在 SCI 后神经病理性疼痛中的作用
  • 批准号:
    10445000
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 38.66万
  • 项目类别:
Interaction between SCI and Noxious Input: Modulation of Pain Hypersensitivity
SCI 与有害输入之间的相互作用:疼痛超敏反应的调节
  • 批准号:
    8583152
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 38.66万
  • 项目类别:

相似国自然基金

我国东部土壤源氮氧化物排放机理与空气质量影响模拟评估
  • 批准号:
    42371080
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    46 万元
  • 项目类别:
    面上项目
巴黎协定下中长期的碳减排政策对全球以及中国未来空气质量和人类健康的协同影响
  • 批准号:
    42375172
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    50 万元
  • 项目类别:
    面上项目
城市群土地利用变化对空气质量影响的非线性机制及其优化决策模拟
  • 批准号:
    42361042
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    32 万元
  • 项目类别:
    地区科学基金项目
聚合物纤维膜的声至内源摩擦自充电效应及对空气过滤性能的影响
  • 批准号:
    52373103
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    52 万元
  • 项目类别:
    面上项目
声波诱导空气-液滴界面振动对煤尘促凝的影响机理
  • 批准号:
    52304254
  • 批准年份:
    2023
  • 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

Early life exposure to metal mixtures: impacts on asthma and lungdevelopment
生命早期接触金属混合物:对哮喘和肺部发育的影响
  • 批准号:
    10678307
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 38.66万
  • 项目类别:
Targeting breathing limitations to improve functional outcomes in HFpEF
针对呼吸限制以改善 HFpEF 的功能结果
  • 批准号:
    10663768
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 38.66万
  • 项目类别:
Role of serotonin brain circuit in the developmental emergence ofinnate fear
血清素脑回路在先天恐惧的发展中的作用
  • 批准号:
    10664638
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 38.66万
  • 项目类别:
Effects of per- and polyfluoroalkyl substances on placental features and size at birth
全氟烷基和多氟烷基物质对出生时胎盘特征和大小的影响
  • 批准号:
    10645524
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 38.66万
  • 项目类别:
Gene regulatory networks in early lung epithelial cell fate decisions
早期肺上皮细胞命运决定中的基因调控网络
  • 批准号:
    10587615
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 38.66万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了