Enhancing Forelimb Recovery by Promoting Forelimb Corticospinal Tract Regeneration after Spinal Cord Injury

通过促进脊髓损伤后前肢皮质脊髓束再生来增强前肢恢复

基本信息

  • 批准号:
    10533107
  • 负责人:
  • 金额:
    --
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2022
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2022-11-01 至 2026-10-31
  • 项目状态:
    未结题

项目摘要

The corticospinal tract (CST) is the most important voluntary motor control system in humans. Spinal cord injury (SCI) irreversibly damages the CST, which leads to loss of voluntary motor control below the injury, including hand function that is critical for independent daily life for quadriplegia. Recently we have made great progress in achieving substantial CST regeneration after SCI using spinal cord neural stem cell or progenitor cell grafts. However, an expected and important finding recently emerged from our RR&D-funded studies: only hindlimb CST axons regenerate into grafts placed into sites of cervical SCI; forelimb CST axons rarely regenerate. These findings raise the hypothesis that enhancing regeneration of forelimb CST axons will significantly improve functional outcomes after SCI when combined with neural stem cell grafts. In the renewal of this grant, we propose to elucidate mechanisms underlying the poor regenerative capacity of the forelimb CST and to test experimental approaches for enhancing forelimb CST regeneration that we hypothesize will further improve forelimb functional recovery after SCI. Specific Aim 1: Use RNA Sequencing to identify molecular mechanisms associated with differences in forelimb-CST and hindlimb-CST axonal regeneration in rats. Understanding mechanisms why forelimb CST does not regenerate is important to help us designing experiments to enhance forelimb CST regeneration. Specific Aim 2: Determine whether transient blockade of forelimb CST synaptic activity enables forelimb CST regeneration. Our recently study showed that forelimb CST axon is highly collateralized in the brain, but hindlimb CST does not. We hypothesize that these extensive collaterals and their synaptic connections of forelimb CST limit their regeneration. Recent studies support this hypothesis since deletion or suppression of Cacna2d2 gene that involve in synaptic activity promotes axon regeneration. Specific Aim 3: Explore whether PTEN/SOCS3 deletion or suppression will increase forelimb CST regeneration and skilled forelimb function recovery. In the previous period of this RR&D grant we found that PTEN/SOCS3 conditional deletion significantly increased overall CST regeneration into a stem cell graft after SCI, but we did not separately label forelimb and hindlimb CST axons. We will determine whether PTEN/SOCS3 genetic deletion or suppression by antisense oligonucleotide therapy specifically enhances forelimb CST regeneration as an alternative mechanism. All studies proposed are supported by preliminary feasibility data and can be conducted by the PI and his collaborators who have extensive experience in SCI research field. Positive findings of this work will substantially enhance our knowledge of central nervous system regeneration mechanisms, and identify paths forward to developing treatments for human SCI.
皮质脊髓束(CST)是人类最重要的自主运动控制系统。 脊髓损伤 (SCI) 会不可逆地损害 CST,导致自主运动丧失 损伤以下的控制,包括对独立日常生活至关重要的手部功能 四肢瘫痪。最近,我们在实现 CST 大幅再生方面取得了巨大进展 SCI 后使用脊髓神经干细胞或祖细胞移植物。然而,预期和 我们 RR&D 资助的研究最近出现了重要发现:仅后肢 CST 轴突 再生为植入颈椎 SCI 部位的移植物;前肢 CST 轴突很少再生。 这些发现提出了这样的假设:增强前肢 CST 轴突的再生将 与神经干细胞移植相结合可显着改善 SCI 后的功能结果。 在更新这笔赠款时,我们建议阐明贫困人口背后的机制 前肢 CST 的再生能力并测试增强的实验方法 我们假设前肢 CST 再生将进一步改善前肢功能恢复 SCI之后。具体目标 1:使用 RNA 测序来识别相关的分子机制 大鼠前肢 CST 和后肢 CST 轴突再生存在差异。理解 前肢 CST 不再生的机制对于帮助我们设计很重要 增强前肢 CST 再生的实验。具体目标 2:确定是否 前肢 CST 突触活动的短暂阻断使前肢 CST 再生。我们的 最近的研究表明,前肢 CST 轴突在大脑中高度侧支,但后肢 CST 没有。我们假设这些广泛的侧支及其突触连接 前肢 CST 的减少限制了它们的再生。删除后最近的研究支持了这一假设 或抑制参与突触活动的Cacna2d2基因可促进轴突再生。 具体目标 3:探索 PTEN/SOCS3 缺失或抑制是否会增加前肢 CST 再生和熟练的前肢功能恢复。在本次研发前期 我们发现 PTEN/SOCS3 条件删除显着提高了总体 CST SCI后再生为干细胞移植物,但我们没有单独标记前肢和 后肢 CST 轴突。我们将确定PTEN/SOCS3基因是否缺失或抑制 通过反义寡核苷酸疗法特异性增强前肢 CST 再生 替代机制。 所有提议的研究都有初步可行性数据的支持,并且可以由 PI及其合作者在SCI研究领域拥有丰富的经验。积极的发现 这项工作将大大增强我们对中枢神经系统再生的了解 机制,并确定开发人类 SCI 治疗方法的路径。

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 }}

Pengzhe Lu其他文献

Pengzhe Lu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('Pengzhe Lu', 18)}}的其他基金

Characterization of Chronic Contusive Spinal Cord Injury and Promotion of Corticospinal Tract Regeneration
慢性挫伤性脊髓损伤的特征及促进皮质脊髓束再生
  • 批准号:
    10292951
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Characterization of Chronic Contusive Spinal Cord Injury and Promotion of Corticospinal Tract Regeneration
慢性挫伤性脊髓损伤的特征及促进皮质脊髓束再生
  • 批准号:
    9562921
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Characterization of Chronic Contusive Spinal Cord Injury and Promotion of Corticospinal Tract Regeneration
慢性挫伤性脊髓损伤的特征及促进皮质脊髓束再生
  • 批准号:
    10046295
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
SCI Consortium Study: Enhancing Corticospinal Tract Axonal Regeneration After Spinal Cord Injury
SCI 联盟研究:增强脊髓损伤后皮质脊髓束轴突再生
  • 批准号:
    9395131
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Restore Synaptic Connectivity of Injured Spinal Cord with Human Embryonic Neurons
恢复受损脊髓与人类胚胎神经元的突触连接
  • 批准号:
    8399329
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Restore Synaptic Connectivity of Injured Spinal Cord with Human Embryonic Neurons
恢复受损脊髓与人类胚胎神经元的突触连接
  • 批准号:
    8977429
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Transplantation of Neural Progenitors as Functional Relay for Spinal Cord Injury
神经祖细胞移植作为脊髓损伤的功能中继
  • 批准号:
    8330749
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Transplantation of Neural Progenitors as Functional Relay for Spinal Cord Injury
神经祖细胞移植作为脊髓损伤的功能中继
  • 批准号:
    8802850
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Transplantation of Neural Progenitors as Functional Relay for Spinal Cord Injury
神经祖细胞移植作为脊髓损伤的功能中继
  • 批准号:
    8457982
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Transplantation of Neural Progenitors as Functional Relay for Spinal Cord Injury
神经祖细胞移植作为脊髓损伤的功能中继
  • 批准号:
    8698269
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:

相似国自然基金

1型Bartter综合征致病基因SLC12A1变异c.1435C>G发病机制暨个体化反义寡核苷酸治疗初步研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2021
  • 资助金额:
    55 万元
  • 项目类别:
    面上项目
U-snRNA和反义寡核苷酸靶向治疗SCN1A基因异常剪接所致癫痫的应用基础研究
  • 批准号:
    82071548
  • 批准年份:
    2020
  • 资助金额:
    55 万元
  • 项目类别:
    面上项目
吗啉反义寡核苷酸治疗α1-抗胰蛋白酶pittsburg突变的策略研究
  • 批准号:
    81700132
  • 批准年份:
    2017
  • 资助金额:
    20.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
新型运输辅助剂在杜兴肌肉萎缩症治疗中的基础研究
  • 批准号:
    81472052
  • 批准年份:
    2014
  • 资助金额:
    61.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
鉴定dystrophin基因外显子中的剪接调控序列及其在治疗Duchenne型肌营养不良症中的应用研究
  • 批准号:
    81371921
  • 批准年份:
    2013
  • 资助金额:
    70.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

Apolipoprotein C3-loading of apolipoprotein B100 lipoproteins and cardiovascular disease in patients with type 1 diabetes
载脂蛋白 B100 脂蛋白的载脂蛋白 C3 负载与 1 型糖尿病患者的心血管疾病
  • 批准号:
    10546500
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Apolipoprotein C3-loading of apolipoprotein B100 lipoproteins and cardiovascular disease in patients with type 1 diabetes
载脂蛋白 B100 脂蛋白的载脂蛋白 C3 负载与 1 型糖尿病患者的心血管疾病
  • 批准号:
    10370044
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Targeting non-coding RNAs as host-directed drug therapy for tuberculosis
靶向非编码 RNA 作为宿主导向的结核病药物治疗
  • 批准号:
    10612779
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Targeting non-coding RNAs as host-directed drug therapy for tuberculosis
靶向非编码 RNA 作为宿主导向的结核病药物治疗
  • 批准号:
    10394428
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Targeting non-coding RNAs as host-directed drug therapy for tuberculosis
靶向非编码 RNA 作为宿主导向的结核病药物治疗
  • 批准号:
    10217349
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了