Functional Epigenetic Profiling of Anti-Relapse Cannabidiol
抗复发大麻二酚的功能表观遗传学分析
基本信息
- 批准号:9317927
- 负责人:
- 金额:$ 28.88万
- 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:2017-04-01 至 2019-03-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:AftercareAnatomyAnimal ModelBiological AvailabilityBrainCannabidiolCannabis sativa plantChronicClinicalCocaineCodeCuesDNADNA MethylationDevelopmentDiseaseDrug AddictionEpigenetic ProcessFluorescence-Activated Cell SortingGene ActivationGene ExpressionGene Expression ProfilingGenesGenetic TranscriptionGoalsHistonesHybridsKnowledgeLaboratory AnimalsLinkMediatingMedicalMessenger RNAMethodologyMethodsModificationMolecularNeurogliaNeuronsNucleus AccumbensOpioidPharmaceutical PreparationsPoly APost-Translational Protein ProcessingProteinsRattusRegulator GenesRelapseReportingResearchRisk FactorsRouteSamplingSiteStressTestingTetanus Helper PeptideTherapeuticTissuesTransgenic OrganismsTranslationsVial devicealcohol seeking behaviorbasecell typechromatin immunoprecipitationchromatin remodelingclinically relevantcocaine relapsecue reactivitydrug cravingdrug modificationdrug of abusedrug relapseepigenetic profilingepigenomegene repressiongenome-wideimprovedinterdisciplinary approachmRNA Expressionmethylation biomarkermolecular markerneurobiological mechanismnext generation sequencingnoveloligo (dT)relating to nervous systemresponsetranscriptometransdermal cannabidioltreatment duration
项目摘要
Drug addiction is a chronic relapsing disorder of compulsive drug craving, seeking and use. We have identified
a substantial therapeutic potential of cannabidiol (CBD) – a non-psychoactive compound naturally occurring in
the cannabis sativa plant – against drug relapse. A 7-day treatment of CBD via a clinically relevant transdermal
route reduced both cue- and stress-triggered reinstatement of cocaine as well as alcohol seeking in rats – well-
established animal models of drug relapse. Taken together with relevant reports on opioids, CBD appears to
be effective against two major modes of relapse-promotion across three major classes of drugs of abuse.
While the underlying neurobiological mechanism is still unclear, CBD's anti-relapse action (still evident at 138
days post-treatment) greatly outlasted its bioavailability (<18 days). It is thus likely that molecular alterations –
via long-lasting epigenetic modifications – underlie the prolonged anti-relapse action of CBD. Previous studies
have identified CBD-triggered molecular alterations in samples derived from homogenized tissues of the
nucleus accumbens (NAc) – a brain site well-implicated in drug relapse. Available evidence however indicates
that cue-triggered responses – such as drug craving and seeking – are mediated by `cue-reactive (activated)'
rather than `non-reactive' neurons in NAc (and other sites). Given that only a small subset (3-10%) of neurons
in NAc (and other sites) are reactive to drug cues, molecular alterations identified in samples derived from
homogenized tissues – that contain both cue-reactive and non-reactive neurons as well as non-neural glia –
may not be functionally relevant to CBD's anti-relapse action. In contrast, long-lasting epigenetic modifications
unique to neurons in which drug cue-reactivity is modulated by CBD likely mediate the prolonged anti-relapse
action of CBD. Based on the scientific premise outlined above, this R21 project will test the hypothesis that
“CBD exerts its prolonged anti-relapse action via epigenetic modification of drug cue-reactive neurons”. The
project will take a multidisciplinary approach incorporating (1) a well-established animal model of cocaine
relapse, (2) a novel strain of transgenic rats for activity-dependent neural tagging, (3) cell type-specific
molecular sampling via fluorescence activated cell sorting, and (4) next-generation sequencing for
comprehensive profiling of epigenetic and transcriptional markers. The primary goal is to determine the long-
lasting effects of CBD on gene expression – that are both cell type-specific and activity-dependent (on drug
cue-reactivity) – at the level of epigenome and protein-coding transcriptome, and thereby help elucidate the
molecular mechanisms functionally linked to CBD's prolonged anti-relapse action. Another primary goal is to
establish the proof of concept for the functional epigenetic profiling of CBD as a potential anti-relapse
medication – a novel method that can be applied to investigate the therapeutic action of other medications. The
knowledge gained through such studies then can be utilized to improve the efficacy of medical treatments via
precise identification of on- and off-target effects.
我们已经确定,吸毒成瘾是一种强迫性的药物渴望、寻求和使用的慢性复发性疾病。
大麻二酚 (CBD) 的巨大治疗潜力——一种天然存在于体内的非精神活性化合物
大麻植物——通过临床相关的透皮疗法进行 7 天的 CBD 治疗。
该路线减少了老鼠的提示和压力触发的可卡因恢复以及酒精寻求——嗯——
结合阿片类药物的相关报告,CBD 似乎已建立药物复发的动物模型。
有效对抗三种主要滥用药物类别的两种主要复发促进模式。
虽然潜在的神经生物学机制仍不清楚,但 CBD 的抗复发作用(在 138
治疗后天)大大超过了其生物利用度(<18 天),因此分子改变很可能 –
通过持久的表观遗传修饰——这是 CBD 长期抗复发作用的基础。
已经在来自均质组织的样本中发现了 CBD 引发的分子改变
然而,现有证据表明,伏核(NAc)是与药物复发密切相关的大脑部位。
线索触发的反应——例如对毒品的渴望和寻求——是由“线索反应(激活)”介导的
而不是 NAc(和其他位点)中的“非反应性”神经元,因为只有一小部分(3-10%)神经元。
NAc(和其他位点)对药物线索有反应,在源自样品的分子改变中发现
均质化组织——包含提示反应性和非反应性神经元以及非神经胶质细胞——
相比之下,持久的表观遗传修饰可能与 CBD 的抗复发作用没有功能相关。
CBD 调节药物提示反应性的神经元所特有,可能介导长期的抗复发
基于上述科学前提,该 R21 项目将检验以下假设:
“CBD 通过药物提示反应神经元的表观遗传修饰发挥其持久的抗复发作用”。
项目将采取多学科方法,包括 (1) 完善的可卡因动物模型
复发,(2) 一种用于活动依赖性神经标记的新型转基因大鼠品系,(3) 细胞类型特异性
通过荧光激活细胞分选进行分子采样,以及 (4) 下一代测序
表观遗传和转录标记的综合分析的主要目标是确定长链。
CBD 对基因表达的持久影响——既具有细胞类型特异性又依赖于活性(依赖于药物)
线索反应性)——在表观基因组和蛋白质编码转录组水平上,从而有助于阐明
与 CBD 的长期抗复发作用功能相关的分子机制的另一个主要目标是。
建立 CBD 功能性表观遗传分析作为潜在抗复发的概念证明
药物治疗——一种可用于研究其他药物治疗作用的新方法。
通过此类研究获得的知识可以用于提高医疗效果
精确识别脱靶效应。
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 }}
Nobuyoshi Suto其他文献
Nobuyoshi Suto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('Nobuyoshi Suto', 18)}}的其他基金
Neural activity-based candidate gene identification to link eating disorders and drug addiction
基于神经活动的候选基因识别将饮食失调和药物成瘾联系起来
- 批准号:
10528062 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 28.88万 - 项目类别:
Extensive drug histories result in compulsive appetite: functional identification of punishment-reactive neural network re-organization in the rostromedial tegmental nucleus
广泛的用药史导致强迫性食欲:嘴内侧被盖核中惩罚反应神经网络重组的功能识别
- 批准号:
10522520 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 28.88万 - 项目类别:
Extensive drug histories result in compulsive appetite: functional identification of punishment-reactive neural network re-organization in the rostromedial tegmental nucleus
广泛的用药史导致强迫性食欲:嘴内侧被盖核中惩罚反应神经网络重组的功能识别
- 批准号:
10522520 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 28.88万 - 项目类别:
Extensive drug histories result in compulsive appetite: functional identification of punishment-reactive neural network re-organization in the rostromedial tegmental nucleus
广泛的用药史导致强迫性食欲:嘴内侧被盖核中惩罚反应神经网络重组的功能识别
- 批准号:
10693347 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 28.88万 - 项目类别:
Relapse-suppressing brain mechanisms in alcoholism: role of the mPFC
酗酒中抑制复发的大脑机制:mPFC 的作用
- 批准号:
9031014 - 财政年份:2015
- 资助金额:
$ 28.88万 - 项目类别:
Relapse-suppressing brain mechanisms in alcoholism: role of the mPFC
酗酒中抑制复发的大脑机制:mPFC 的作用
- 批准号:
9235211 - 财政年份:2015
- 资助金额:
$ 28.88万 - 项目类别:
Relapse-suppressing brain mechanisms in alcoholism: role of the mPFC
酗酒中抑制复发的大脑机制:mPFC 的作用
- 批准号:
9031014 - 财政年份:2015
- 资助金额:
$ 28.88万 - 项目类别:
Cocaine omission cues suppress relapse: role of the medial prefrontal cortex
可卡因遗漏线索抑制复发:内侧前额叶皮层的作用
- 批准号:
8817127 - 财政年份:2015
- 资助金额:
$ 28.88万 - 项目类别:
Cocaine omission cues suppress relapse: role of the medial prefrontal cortex
可卡因遗漏线索抑制复发:内侧前额叶皮层的作用
- 批准号:
9503832 - 财政年份:2015
- 资助金额:
$ 28.88万 - 项目类别:
Relapse-suppressing neuronal ensembles in cocaine addiction
可卡因成瘾中抑制复发的神经元群
- 批准号:
8445181 - 财政年份:2013
- 资助金额:
$ 28.88万 - 项目类别:
相似国自然基金
儿童脊柱区腧穴针刺安全性的发育解剖学及三维数字化研究
- 批准号:82360892
- 批准年份:2023
- 资助金额:32 万元
- 项目类别:地区科学基金项目
寰枢椎脱位后路钉棒内固定系统复位能力优化的相关解剖学及生物力学研究
- 批准号:82272582
- 批准年份:2022
- 资助金额:52 万元
- 项目类别:面上项目
基于次生乳管网络结构发育比较解剖学和转录组学的橡胶树产胶机制研究
- 批准号:
- 批准年份:2022
- 资助金额:54 万元
- 项目类别:面上项目
基于垂体腺瘤海绵窦侵袭模式的相关膜性解剖学及影像学研究
- 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
亚热带典型阔叶树种径向生长的解剖学特征及其碳分配调控机制
- 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
Novel Implementation of Microporous Annealed Particle HydroGel for Next-generation Posterior Pharyngeal Wall Augmentation
用于下一代咽后壁增强的微孔退火颗粒水凝胶的新实现
- 批准号:
10727361 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 28.88万 - 项目类别:
The natural release of unusual peptidoglycan fragments drives persistent Lyme disease symptoms in susceptible hosts
异常肽聚糖片段的自然释放导致易感宿主持续出现莱姆病症状
- 批准号:
10736544 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 28.88万 - 项目类别:
Minimally invasive quantitative tissue oxygen sensors to personalize cancer care
微创定量组织氧传感器实现个性化癌症护理
- 批准号:
10698650 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 28.88万 - 项目类别:
Optimization of High Frequency Irreversible Electroporation (H-FIRE) for tumor ablation and immune system activation in pancreatic cancer applications
高频不可逆电穿孔 (H-FIRE) 的优化,用于胰腺癌应用中的肿瘤消融和免疫系统激活
- 批准号:
10659581 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 28.88万 - 项目类别:
A novel non-transgenic fly model for tauopathies
一种新型非转基因 tau蛋白病果蝇模型
- 批准号:
10662019 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 28.88万 - 项目类别: