Estrogen Receptor Signaling in the Expression of Respiratory Motor Plasticity

呼吸运动可塑性表达中的雌激素受体信号传导

基本信息

  • 批准号:
    10322760
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 44.97万
  • 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:
    2021-01-01 至 2025-12-31
  • 项目状态:
    未结题

项目摘要

PROJECT SUMMARY/ABSTRACT The respiratory control system displays a remarkable capacity for neuroplasticity, imparting flexibility of breathing in response to changing physiological or environmental conditions across the lifespan. Gonadal hormones (estrogens, progestins, androgens) exert powerful modulatory effects and directly influence the development of neuroplasticity in other neural control areas. Yet, the role of gonadal hormone signaling in the development respiratory neuroplasticity has not been clearly defined. The overarching hypothesis guiding this proposal is that gonadal hormone signaling within the spinal cord is necessary to enable expression of respiratory neuroplasticity through regulation of spinal microglia. Five important preliminary findings support this hypothesis. First, while estrogens and progestins are typically associated as the principal gonadal hormones in females, whereas androgens are considered the primary gonadal hormone in males, it is in fact estradiol in both sexes that is required to permit respiratory neuroplasticity. Second, testosterone is aromatized to estradiol directly within the spinal cord to elicit plasticity in males. Third, the estrogen receptor isoforms (ERα, ERβ and GPER) essential for enabling respiratory plasticity are unique in females and males. Fourth, estradiol supplementation or the pharmacological activation of spinal estrogen receptors is sufficient to rescue plasticity following removal of the gonads in both sexes. Fifth, treating the spinal cord with a localized anti-inflammatory, or reducing the population of CNS microglia (using a CSF1R inhibitor), is sufficient to restore respiratory neuroplasticity in rats of both sexes following removal of the gonads, indicating a role for spinal microglia in the estrogen-induced recovery of plasticity. Using rigorous neurophysiologic measures of respiratory neuroplasticity in combination with estrogen receptor pharmacology, targeted gene manipulation by siRNA knockdown, flow cytometry, mass spectroscopy, and protein biochemistry, we will dissect the role of spinal estrogen receptor signaling for expression of respiratory neuroplasticity. Three specific hypotheses will be tested: 1) Spinal ER signaling is necessary for induction of respiratory neuroplasticity in female and male rats; 2) Spinal estrogen signaling is sufficient to restore respiratory plasticity when sex steroid levels are systemically reduced; and 3) Estrogen permits respiratory plasticity through modulation of spinal cord microglia. These studies address a critical gap in our basic biological understanding of respiratory neural function; how sex hormone signaling enables development of respiratory neuroplasticity. In addition, our results will directly inform ongoing translational studies targeting mechanisms of respiratory neuroplasticity for therapeutic benefit.
项目摘要/摘要 呼吸控制系统显示出显着的神经塑性能力,赋予了呼吸的灵活性 响应整个生命周期的身体或环境状况的变化。性腺恐怖 (雌激素,孕激素,雄激素)发挥强大的调节作用,直接影响 其他神经控制区域的神经可塑性。然而,性腺激素信号在发育中的作用 呼吸神经可塑性尚未明确定义。指导这一提议的总体假设是 脊髓内的性腺荷鸟信号传导是必要的,以表达呼吸 神经可塑性通过调节脊柱小胶质细胞。五个重要的初步发现支持这一点 假设。首先,虽然雌激素和孕激素通常是作为主要性腺恐怖症 雌性,而雄激素被认为是雄性的主要性腺恐怖剂,实际上是雌二醇 允许呼吸神经可塑性所需的性别。其次,将睾丸激素芳香化至雌二醇 直接在脊髓内,以引起男性的可塑性。第三,雌激素受体同工型(ERα,ERβ和 GPER)对于使呼吸可塑性至关重要,在女性和男性中是独一无二的。第四,雌二醇 补充或脊柱雌激素受体的药物激活足以挽救可塑性 在两性中的性腺去除后。第五,用局部抗炎药治疗脊髓 或减少CNS小胶质细胞的种群(使用CSF1R抑制剂),足以恢复呼吸系统 去除性腺后两性大鼠的神经可塑性,表明脊柱小胶质细胞在 雌激素诱导的可塑性恢复。使用严格的呼吸神经塑性的神经生理学测量 结合雌激素受体药理学,siRNA敲低的靶向基因操纵,流量 细胞仪,质谱和蛋白质生物化学,我们将剖析脊柱雌激素受体的作用 表达呼吸神经可塑性的信号。将测试三个特定的假设:1)脊柱ER 信号对于诱导女性和雌性大鼠的呼吸神经塑性是必需的。 2)脊柱雌激素 当性别立体声水平全身降低时,信号足以恢复呼吸可塑性; 3) 雌激素通过调节脊髓小胶质细胞允许呼吸可塑性。这些研究解决了 在我们对呼吸神经功能的基本生物学理解中的关键差距;性爱的信号如何 能够发展呼吸神经可塑性。此外,我们的结果将直接告知正在进行的 转化研究针对呼吸神经可塑性的机制,以进行治疗益处。

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 }}

Brendan J Dougherty其他文献

Brendan J Dougherty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('Brendan J Dougherty', 18)}}的其他基金

Estrogen Receptor Signaling in the Expression of Respiratory Motor Plasticity
呼吸运动可塑性表达中的雌激素受体信号传导
  • 批准号:
    10545064
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 44.97万
  • 项目类别:
Embryonic Raphe Cell Transplant and Cervical Spinal Cord Injury
胚胎中缝细胞移植和颈脊髓损伤
  • 批准号:
    7991345
  • 财政年份:
    2010
  • 资助金额:
    $ 44.97万
  • 项目类别:

相似国自然基金

甘氨脱氧胆酸通过FXR-FABP6促进雄激素转化代谢而改善PCOS的分子机制研究
  • 批准号:
    82371643
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49 万元
  • 项目类别:
    面上项目
当归多糖微针介导毛囊靶向递送巨噬细胞仿胞外囊泡治疗雄激素性脱发研究
  • 批准号:
    82304732
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
雄激素通过免疫因子调控鹿茸再生的研究
  • 批准号:
    32370899
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    50 万元
  • 项目类别:
    面上项目
黄芩苷抑制AR核转位在抗雄激素源性脱发中的作用及机制研究
  • 批准号:
    82304649
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
DPP4通过GPx4和15-LOX双信号途径诱导毛乳头细胞铁死亡在雄激素性秃发毛囊微型化中的作用及机制
  • 批准号:
    82304058
  • 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

Sex, Gender, and HIV Transmission: Defining the Impact of Biological Sex and Sex Hormones on Epithelial and Immune Cell Transcriptomics and HIV Transmission in Human Rectal Tissues
性、性别和 HIV 传播:定义生物性别和性激素对人类直肠组织中上皮细胞和免疫细胞转录组学以及 HIV 传播的影响
  • 批准号:
    10700594
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 44.97万
  • 项目类别:
Therapy-induced cognitive impairment in a rat model of prostate cancer
前列腺癌大鼠模型中治疗引起的认知障碍
  • 批准号:
    10766874
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 44.97万
  • 项目类别:
Estrogen Receptor Signaling in the Expression of Respiratory Motor Plasticity
呼吸运动可塑性表达中的雌激素受体信号传导
  • 批准号:
    10545064
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 44.97万
  • 项目类别:
Inflammatory Pathways in BPH/LUTS
BPH/LUTS 的炎症通路
  • 批准号:
    10205048
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 44.97万
  • 项目类别:
Combination treatment for protection against HIV1 and pregnancy
预防 HIV1 和怀孕的联合治疗
  • 批准号:
    9245759
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    $ 44.97万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了