Identifying genomic loci related to vulnerability to opioid addiction

识别与阿片类药物成瘾脆弱性相关的基因组位点

基本信息

  • 批准号:
    10629206
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 61.29万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2020
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2020-08-01 至 2025-05-31
  • 项目状态:
    未结题

项目摘要

Between 8-12% of people exposed to opioids develop opioid use disorder (OUD). Developing more effective preventions and treatments for OUD requires a better understanding of genomic and epigenetic mechanisms that underlie individual vulnerability to distinct stages along the OUD trajectory (e.g., initial use, compulsive use, relapse). The overall goal of this proposal is to use an outbred rat model (Sprague-Dawley) to identify novel downstream genes and upstream regulators of gene transcription involved in 3 behavioral phenotypes associated with distinct stages along the OUD trajectory. By comparing rats that show high versus low levels of addiction-like behavior at each stage, we will be able to identify changes in gene expression and their regulation associated specifically with susceptibility to opioid addiction from among the numerous effects of opioids that are unrelated to addiction. Anhedonia produced during withdrawal from acute morphine (i.e., withdrawal-induced anhedonia, WIA) will be used as an addiction phenotype of the earliest phase of OUD, i.e. prior to voluntary drug consumption. We have previously found that WIA is more strongly associated with a range of measures of subsequent i.v. morphine self-administration (SA) than these SA measures are with one another. Economic demand for morphine and reinstatement after extinction will serve as measures of drug reinforcement efficacy and propensity for relapse, respectively, after extensive morphine SA. To identify vulnerability-related genomic targets, we will use Next-Generation Sequencing (NGS) techniques and advanced bioinformatic tools to compare transcriptomic and epigenomic differences in rats exhibiting high versus low levels of WIA (Aim 1), demand (Aim 2) or reinstatement (Aim 3). Our epigenomic assays will map loci of chromosomal accessibility (using ATAC-seq) and of the stable chromatin mark H3K4me3 (using ChIP- seq). We will overlay each of these data sets onto RNA-seq data to identify genes showing differential activation in High- versus Low-Susceptibility rats, as well as upstream regulators of these transcriptional effects. These assays will focus on the medial prefrontal cortex (mPFC), a node within the mesocorticolimbic system that plays a pivotal role in addiction. We will also overlay epigenomic maps derived from our studies onto genotyping data derived from larger studies of Heterogeneous Stock (HS) rats manifesting High- versus Low addiction-related behavioral phenotypes (e.g., drug intake, impulsivity), in other NIDA Animal Genetics Consortium U01/P50 projects. We hypothesize that these comparisons will yield a set of downstream genes and upstream regulators associated with individual differences in early vulnerability to addiction-like behavior and its severity once established. We further hypothesize that our transcriptomic and epigenomic data will provide a viable roadmap for identifying genetic variants from larger genomic datasets associated with individual differences in OUD susceptibility. As such, our studies promise to yield novel genomic and molecular targets for developing more effective, individualized approaches for the prevention and treatment of OUD.
8-12% 接触阿片类药物的人会出现阿片类药物使用障碍 (OUD)。开发更有效 OUD 的预防和治疗需要更好地了解基因组和表观遗传机制 这是个人在 OUD 轨迹上不同阶段的脆弱性的基础(例如,初次使用、强迫性使用) 使用,复发)。该提案的总体目标是使用远交大鼠模型(Sprague-Dawley)来识别 涉及 3 种行为表型的基因转录的新型下游基因和上游调节因子 与 OUD 轨迹上的不同阶段相关。通过比较表现出高水平和低水平的老鼠 在每个阶段的成瘾样行为中,我们将能够识别基因表达的变化及其 与阿片类药物成瘾易感性相关的调节 与成瘾无关的阿片类药物。急性吗啡戒断期间产生的快感缺失(即 戒断诱发的快感缺失(WIA)将被用作 OUD 最早阶段的成瘾表型,即 在自愿服药之前。我们之前发现 WIA 与 后续静脉注射的措施范围吗啡自我给药 (SA) 比这些 SA 措施与一种 其他。对吗啡的经济需求和灭绝后的恢复将作为毒品的衡量标准 广泛使用吗啡 SA 后分别增强疗效和复发倾向。识别 与漏洞相关的基因组目标,我们将使用下一代测序(NGS)技术和 先进的生物信息工具,用于比较表现出高水平的大鼠的转录组和表观基因组差异 与低水平的 WIA(目标 1)、需求(目标 2)或恢复(目标 3)相比。我们的表观基因组分析将绘制 染色体可及性位点(使用 ATAC-seq)和稳定染色质标记 H3K4me3(使用 ChIP- 序列)。我们将把这些数据集叠加到 RNA-seq 数据上,以识别显示差异的基因 高易感性大鼠与低易感性大鼠的激活,以及这些转录的上游调节因子 影响。这些检测将重点关注内侧前额皮质 (mPFC),即中皮质边缘内的一个节点 系统在成瘾过程中发挥着关键作用。我们还将叠加从我们的研究中得出的表观基因组图谱 基因分型数据来源于对表现出高与 在其他 NIDA 动物遗传学中,与成瘾相关的行为表型较低(例如药物摄入、冲动) 联盟 U01/P50 项目。我们假设这些比较将产生一组下游基因 以及与早期成瘾行为易感性个体差异相关的上游监管机构 及其严重程度一旦确定。我们进一步假设我们的转录组和表观基因组数据将 提供一个可行的路线图,用于从与相关的更大的基因组数据集中识别遗传变异 OUD易感性存在个体差异。因此,我们的研究有望产生新的基因组和分子 制定更有效、个性化的 OUD 预防和治疗方法的目标。

项目成果

期刊论文数量(3)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Individual Differences in Different Measures of Opioid Self-Administration in Rats Are Accounted for by a Single Latent Variable.
大鼠阿片类药物自我给药的不同措施的个体差异由单个潜在变量解释。
  • DOI:
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Swain, Yayi;Waller, Niels G;Gewirtz, Jonathan C;Harris, Andrew C
  • 通讯作者:
    Harris, Andrew C
Behavioral predictors of individual differences in opioid addiction vulnerability as measured using i.v. self-administration in rats.
使用静脉注射测量的阿片类药物成瘾易感性个体差异的行为预测因素
  • DOI:
  • 发表时间:
    2021-04-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
    4.2
  • 作者:
    Swain, Yayi;Gewirtz, Jonathan C;Harris, Andrew C
  • 通讯作者:
    Harris, Andrew C
Repeated morphine exposure activates synaptogenesis and other neuroplasticity-related gene networks in the dorsomedial prefrontal cortex of male and female rats.
重复吗啡暴露会激活雄性和雌性大鼠背内侧前额叶皮层的突触发生和其他神经可塑性相关基因网络。
  • DOI:
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
  • 影响因子:
    4.2
  • 作者:
    Liu, Shirelle X;Gades, Mari S;Swain, Yayi;Ramakrishnan, Aarthi;Harris, Andrew C;Tran, Phu V;Gewirtz, Jonathan C
  • 通讯作者:
    Gewirtz, Jonathan C
{{ 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 }}

JONATHAN GEWIRTZ其他文献

JONATHAN GEWIRTZ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('JONATHAN GEWIRTZ', 18)}}的其他基金

Identifying genomic loci related to vulnerability to opioid addiction
识别与阿片类药物成瘾脆弱性相关的基因组位点
  • 批准号:
    10401950
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 61.29万
  • 项目类别:
Identifying genomic loci related to vulnerability to opioid addiction
识别与阿片类药物成瘾脆弱性相关的基因组位点
  • 批准号:
    10057780
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 61.29万
  • 项目类别:
Identifying genomic loci related to vulnerability to opioid addiction
识别与阿片类药物成瘾脆弱性相关的基因组位点
  • 批准号:
    10222637
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 61.29万
  • 项目类别:
A novel approach for identifying addiction vulnerability in animals.
一种识别动物成瘾脆弱性的新方法。
  • 批准号:
    8914126
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 61.29万
  • 项目类别:
A novel approach for identifying addiction vulnerability in animals.
一种识别动物成瘾脆弱性的新方法。
  • 批准号:
    9032483
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 61.29万
  • 项目类别:
A novel approach for identifying addiction vulnerability in animals.
一种识别动物成瘾脆弱性的新方法。
  • 批准号:
    9032483
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 61.29万
  • 项目类别:
Neural Substrates of Anxiety in Acute Opiate Dependence
急性阿片依赖中焦虑的神经基础
  • 批准号:
    7098429
  • 财政年份:
    2006
  • 资助金额:
    $ 61.29万
  • 项目类别:
Neural Substrates of Anxiety in Acute Opiate Dependence
急性阿片依赖中焦虑的神经基础
  • 批准号:
    7214195
  • 财政年份:
    2006
  • 资助金额:
    $ 61.29万
  • 项目类别:
NEURAL SUBTSTRATES OF CONDITIONED INHIBITION OF FEAR
条件性抑制恐惧的神经基质
  • 批准号:
    2546306
  • 财政年份:
    1997
  • 资助金额:
    $ 61.29万
  • 项目类别:
NEURAL SUBTSTRATES OF CONDITIONED INHIBITION OF FEAR
条件性抑制恐惧的神经基质
  • 批准号:
    2033142
  • 财政年份:
    1997
  • 资助金额:
    $ 61.29万
  • 项目类别:

相似国自然基金

巨噬细胞Nogo-B通过FABP4/IL-18/IL-18R调控急性肝衰竭的分子机制研究
  • 批准号:
    82304503
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
基于解郁散热“把好气分关”探讨代谢-炎症“开关”A2BR在急性胰腺炎既病防变中的作用与机制
  • 批准号:
    82374256
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49 万元
  • 项目类别:
    面上项目
RacGAP1介导细胞核-线粒体对话在急性肾损伤中促进肾小管上皮细胞能量平衡的作用机制研究
  • 批准号:
    82300771
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
开窍寒温配伍调控应激颗粒铁离子富集水平抗急性缺血性卒中铁死亡损伤的机制研究
  • 批准号:
    82374209
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

Computational analysis of single-nucleus sequencing data for studying the cell type-specific basis of opioid use disorders
单核测序数据的计算分析,用于研究阿片类药物使用障碍的细胞类型特异性基础
  • 批准号:
    10663815
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 61.29万
  • 项目类别:
Computational analysis of single-nucleus sequencing data for studying the cell type-specific basis of opioid use disorders
单核测序数据的计算分析,用于研究阿片类药物使用障碍的细胞类型特异性基础
  • 批准号:
    10663815
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 61.29万
  • 项目类别:
Identifying genomic loci related to vulnerability to opioid addiction
识别与阿片类药物成瘾脆弱性相关的基因组位点
  • 批准号:
    10401950
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 61.29万
  • 项目类别:
Identifying genomic loci related to vulnerability to opioid addiction
识别与阿片类药物成瘾脆弱性相关的基因组位点
  • 批准号:
    10057780
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 61.29万
  • 项目类别:
Identifying genomic loci related to vulnerability to opioid addiction
识别与阿片类药物成瘾脆弱性相关的基因组位点
  • 批准号:
    10222637
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 61.29万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了