The Role of KCa3.1 in Microglial function and in Parkinsons disease pathogenesis

KCa3.1 在小胶质细胞功能和帕金森病发病机制中的作用

基本信息

  • 批准号:
    10631159
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 38.31万
  • 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:
    2021-07-15 至 2026-04-30
  • 项目状态:
    未结题

项目摘要

Abstract Recent studies have begun to uncover the central role of microglia-mediated neuroinflammation in Parkinson’s disease (PD) pathogenesis. Increasing evidence suggests that microglia-driven innate immunity could further potentiate deleterious α-synuclein (αSyn) aggregation and progressive neurodegeneration. However, we lack an in-depth understanding of the cellular mechanisms regulating αSyn-induced innate immunity. Therefore, identifying signaling mechanisms that regulate microglial function in response to Parkinsonian pathology may lead to the development of novel immunomodulatory therapies for PD. We recently discovered that the transcript and protein expression levels of the calcium-activated potassium channel KCa3.1, best known for its role in immune cell calcium signaling, are elevated in activated microglia in both postmortem PD brains and in preclinical models of PD. We further identified that disruption of either FYN or STAT1 dampens reactive microglia activation responses via modulation of inflammatory mediators in aggregated αSyn (αSynagg)-stimulated primary microglia. Importantly, the highly selective and orally active KCa3.1 inhibitor Senicapoc reduced neuroinflammation and nigral dopamin(DA)ergic neurotoxicity in a preclinical mouse model of PD, suggesting that KCa3.1 plays a multifaceted role by governing disease pathology. Despite these encouraging findings, the exact cellular mechanisms by which KCa3.1 regulates microglial function in the context of synucleinopathy remain poorly characterized. Herein, we propose three integrated aims to test the central hypothesis that KCa3.1 promotes αSynagg-mediated progressive nigral DAergic neurodegenerative processes via activation of the microglial Fyn- STAT1 signaling axis and that the in vivo inhibition of KCa3.1 restores microglial homeostasis and affords DAergic neuroprotection in the context of synucleinopathy. In Aim-1, we will test the hypothesis that upregulation of KCa3.1 induces the proinflammatory microglial activation phenotype and nigral DAergic neuronal loss in the context of synucleinopathy. In Aim-2, we will test the hypothesis that the Fyn-STAT1 signaling axis drives microglial responses to PD-like pathology in a KCa3.1-dependent manner. In Aim-3, we will test the hypothesis that inhibiting KCa3.1 activation is efficacious in reducing reactive microglial activation and progressive PD-like disease pathology. The proposed studies are innovative, utilizing a combination of transcriptomic profiling, RNA in situ hybridization (ISH), imaging analysis, the RT QuIC assay for αSynagg seeding, CRISPR/Cas9 KCNN4 knockout (KO) mice, transgenic conditional KO mouse models, and electrophysiological recordings to test how microglial KCa3.1 influences progressive neurodegenerative processes in PD. These studies address key mechanistic aspects regarding the functional roles of KCa3.1 in PD pathogenesis and may aid in the identification of new molecular determinants that can be targeted for slowing or halting PD progression and/or repurposing Senicapoc for PD therapy. 1
抽象的 最近的研究已经开始揭示小胶质细胞介导的神经炎症在帕金森氏症中的核心作用 疾病(PD)发病机理。越来越多的证据表明,小胶质细胞驱动的先天免疫可以进一步 潜在有害α-突触核蛋白(αSyn)聚集和进行性神经退行性。但是,我们缺乏 对细胞机制调节αSyn诱导的先天免疫的深入了解。所以, 确定根据帕金森病病理学调节小胶质细胞功能的信号传导机制可能 导致PD的新型免疫调节疗法的发展。我们最近发现成绩单 钙激活钾通道KCA3.1的蛋白质表达水平,以其在其中的作用而闻名 免疫细胞钙信号传导在验尸脑中的活化小胶质细胞和临床前均升高 PD的模型。我们进一步确定FYN或STAT1的破坏会抑制反应性小胶质细胞激活 通过调节聚集的αSyn(αSynagg)刺激的原代小胶质细胞中炎症介质的反应。 重要的是,高度选择性和口服的KCA3.1抑制剂senicapoc降低了神经炎症和 PD的临床前小鼠模型中的nigral多巴胺(DA)ERGIC神经毒性,表明KCA3.1扮演A 通过疾病病理学的多方面角色。尽管有这些令人鼓舞的发现,但确切的细胞 KCA3.1在突触核酸的背景下调节小胶质细胞功能的机制仍然很差 特征。在此,我们提出了三个综合旨在测试KCA3.1促进的中心假设 αSynagg介导的进行性杀伤性神经退行性过程通过小胶质细胞激活 STAT1信号轴以及KCA3.1的体内抑制可恢复小胶质体稳态,并提供 在突触核酸的背景下的Daergic神经保护作用。在AIM-1中,我们将测试上调的假设 KCA3.1诱导促炎的小胶质细胞激活表型和nigral daerronal损失 突触核苷的背景。在AIM-2中,我们将测试Fyn-STAT1信号轴的假设 小胶质细胞对PD样病理的反应以KCA3.1依赖性方式。在AIM-3中,我们将检验假设 抑制KCA3.1激活在减少反应性小胶质细胞激活和进行性PD样的方面有效 疾病病理学。提出的研究是创新的,使用了转录组分析,RNA 原位杂交(ISH),成像分析,用于αSynagg播种的RT QUIC测定,CRISPR/CAS9 KCNN4 敲除(KO)小鼠,转基因条件KO小鼠模型和电生理记录,以测试如何 小胶质细胞KCA3.1影响PD中的渐进神经退行性过程。这些研究针对关键 关于KCA3.1在PD发病机理中的功能作用的机械方面,并可能有助于鉴定 可以针对放大或停止PD进展和/或重新利用的新分子确定剂 SENICAPOC用于PD疗法。 1

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 }}

ARTHI KANTHASAMY其他文献

ARTHI KANTHASAMY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('ARTHI KANTHASAMY', 18)}}的其他基金

Role of Prokineticin 2 in Metal Neurotoxicity
Prokineticin 2 在金属神经毒性中的作用
  • 批准号:
    10587599
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 38.31万
  • 项目类别:
Compensatory Mitochondrial Protective Mechanisms Against Oxidative Stress in PD
PD 中氧化应激的补偿性线粒体保护机制
  • 批准号:
    10609521
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 38.31万
  • 项目类别:
Compensatory Mitochondrial Protective Mechanisms Against Oxidative Stress in PD
PD 中氧化应激的补偿性线粒体保护机制
  • 批准号:
    10453241
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 38.31万
  • 项目类别:
The Role of KCa3.1 in Microglial function and in Parkinsons disease pathogenesis
KCa3.1 在小胶质细胞功能和帕金森病发病机制中的作用
  • 批准号:
    10551785
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 38.31万
  • 项目类别:
The Role of KCa3.1 in Microglial function and in Parkinsons disease pathogenesis
KCa3.1 在小胶质细胞功能和帕金森病发病机制中的作用
  • 批准号:
    10445079
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 38.31万
  • 项目类别:
Exosomes and Neuroinflammation in Parkinsons Disease
外泌体和帕金森病的神经炎症
  • 批准号:
    9207021
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 38.31万
  • 项目类别:
Prokineticin 2 and Neuroinflammatory Mechanisms
Prokineticin 2 和神经炎症机制
  • 批准号:
    8469590
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    $ 38.31万
  • 项目类别:
Prokineticin 2 and Neuroinflammatory Mechanisms
Prokineticin 2 和神经炎症机制
  • 批准号:
    8273762
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    $ 38.31万
  • 项目类别:
Prokineticin 2 and Neuroinflammatory Mechanisms
Prokineticin 2 和神经炎症机制
  • 批准号:
    8658161
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    $ 38.31万
  • 项目类别:
Prokineticin 2 and Neuroinflammatory Mechanisms
Prokineticin 2 和神经炎症机制
  • 批准号:
    8843981
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    $ 38.31万
  • 项目类别:

相似国自然基金

时空序列驱动的神经形态视觉目标识别算法研究
  • 批准号:
    61906126
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    24.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
本体驱动的地址数据空间语义建模与地址匹配方法
  • 批准号:
    41901325
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    22.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
大容量固态硬盘地址映射表优化设计与访存优化研究
  • 批准号:
    61802133
  • 批准年份:
    2018
  • 资助金额:
    23.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
IP地址驱动的多径路由及流量传输控制研究
  • 批准号:
    61872252
  • 批准年份:
    2018
  • 资助金额:
    64.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
针对内存攻击对象的内存安全防御技术研究
  • 批准号:
    61802432
  • 批准年份:
    2018
  • 资助金额:
    25.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似海外基金

In vivo feasibility of a smart needle ablation treatment for liver cancer
智能针消融治疗肝癌的体内可行性
  • 批准号:
    10699190
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 38.31万
  • 项目类别:
Deciphering Mechanisms of Astrocyte-BBB Interaction in Normal and Ischemic Stroke
解读正常和缺血性中风中星形胶质细胞-BBB相互作用的机制
  • 批准号:
    10585849
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 38.31万
  • 项目类别:
Genetic Dissection of Stress Responses in Shwachman-Diamond Syndrome
什瓦赫曼-戴蒙德综合征应激反应的基因剖析
  • 批准号:
    10594366
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 38.31万
  • 项目类别:
LRP1 as a novel regulator of CXCR4 in adult neural stem cells and post-stroke response
LRP1 作为成体神经干细胞和中风后反应中 CXCR4 的新型调节剂
  • 批准号:
    10701231
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 38.31万
  • 项目类别:
Elucidating signaling networks in Anterior Segment development, repair and diseases
阐明眼前节发育、修复和疾病中的信号网络
  • 批准号:
    10718122
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 38.31万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了