Atypical astrocytes in the aging cortex
老化皮质中的非典型星形胶质细胞
基本信息
- 批准号:10711455
- 负责人:
- 金额:$ 20.62万
- 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:2022-02-01 至 2025-01-31
- 项目状态:未结题
- 来源:
- 关键词:AccelerationAffectAgeAge MonthsAgingAlzheimer&aposs DiseaseAlzheimer&aposs disease modelAlzheimer&aposs disease pathologyAlzheimer&aposs disease related dementiaAlzheimer&aposs disease riskAmino Acid TransporterAmyloidAnatomyAnimalsAppearanceAreaAstrocytesAstrocytosisBlood - brain barrier anatomyBlood VesselsBlood brain barrier dysfunctionBrainCellsCerebrovascular DisordersDataDepositionDevelopmentDisease ProgressionExcitatory Amino AcidsExtravasationFunctional disorderGLAST ProteinGlial Fibrillary Acidic ProteinGlobal ChangeGlutamatesHippocampusHumanIndividualInjuryLeadLinkMemory impairmentMetabolicModelingMorphologyMusNeuronsParentsPathologyPhenotypeProteinsReportingRisk FactorsRodentSiteSynapsesSystemTestingTraumatic Brain InjuryVascular DiseasesWorkage relatedagedaging brainaquaporin 4blood-brain barrier disruptionblood-brain barrier functiondisease-causing mutationearly onsetexcitotoxicityextracellularhuman diseaseimmunoreactivityinward rectifier potassium channelmild traumatic brain injurymouse modelnervous system disorderneuroinflammationneurotransmissionnormal agingnoveloverexpressionuptake
项目摘要
ABSTRACT
Astrocytes control neurotransmission, contribute to the blood-brain-barrier (BBB), and metabolically support
neuronal activity. In Alzheimer’s Disease (AD), astrocytes become reactive near amyloid (A plaques, contribute
to neuroinflammation, and are involved in synaptic and circuit abnormalities. Growing evidence also suggests
astrocyte dysfunction may play a role in early disease progression, but much remains unknown. The relationship
between astrocytes and the BBB is particularly intriguing in AD because vascular dysfunction is a risk factor for
developing AD and reciprocal interactions between astrocytes and the BBB can lead to synergistic dysfunction
in disease progression. In addition, traumatic brain injury, which disrupts astrocyte and BBB function, is a risk
factor for AD and related dementias. Excitatory amino acid transporters (EAATs: GLT-1 and GLAST) and
inwardly rectifying K+ channels, including Kir4.1, give astrocytes two of their fundamental functions, taking up
extracellular glutamate and K+, respectively. Preliminary rodent data in the parent R21 identifies a novel astrocyte
phenotype during normal aging in which progressively more astrocytes lose EAAT and Kir4.1 expression. This
age-related loss is not a gradual, global change but rather occurs on a cell-by-cell basis with individual astrocytes
expressing minimal EAAT and Kir4.1, while neighboring astrocytes remain normal. The appearance of these
“atypical astrocytes” (AtAs) occurs near vasculature and in areas of BBB compromise. In this
supplement request, we propose to extend our studies of AtAs into a mouse model of Alzheimer’s
Disease (AD). AtAs represents a new subtype of astrocytes that could have important implications for brain
function and neurological disease. AtA have been previously reported follow mild traumatic brain injury (mTBI)
and are thought to be associated with injury-related compromise of the BBB. In the parent R21, we reported that
AtAs are also found in the aging brain in specific regions of the cortex and that BBB dysfunction and abnormal
astrocyte glutamate uptake is seen in regions where AtAs are found, showing a functional consequence of AtAs.
In this supplement request, we will utilize the APPNL-G-F mouse model of Alzheimer’s Disease (AD), which
contains 3 human disease-causing mutations in the APP protein. We include preliminary data that AtAs are more
abundant in the hippocampus of APPNL-G-F mice, as compared to WTs. We hypothesize that AtAs are more
common in APPNL-G-F mice due to BBB dysfunction and are associated with the loss of the astrocyte protein
aquaporin-4 (AQP-4). AQP-4 is important in removing A from the brain, so the presence of more AtAs, which
lack AQP-4, could lead to increases in A plaque formation. In addition, we propose to examine the effects of
mTBI in APPNL-G-F mice. Because we suspect that APPNL-G-F mice are prone to BBB dysfunction, we hypothesize
that mTBI will induce increased BBB compromise and lead to more AtAs. If correct, these studies will suggest
AtAs may play a role in the pathology of AD, will link BBB compromise to A plaque formation via AtA, and would
support targeting astrocyte AQP-4 function to reduce AD-related pathology.
抽象的
星形胶质细胞控制神经传递,有助于血脑屏障 (BBB) 和代谢支持
在阿尔茨海默病 (AD) 中,星形胶质细胞在淀粉样蛋白(A 斑块)附近变得活跃。
越来越多的证据还表明,它与神经炎症有关,并与突触和回路异常有关。
星形胶质细胞功能障碍可能在早期疾病进展中发挥作用,但其中的关系仍不清楚。
星形胶质细胞和 BBB 之间的关系在 AD 中特别令人感兴趣,因为血管功能障碍是 AD 的危险因素
AD 的发展以及星形胶质细胞和 BBB 之间的相互作用可导致协同功能障碍
此外,破坏星形胶质细胞和血脑屏障功能的创伤性脑损伤也是一种风险。
AD 和相关痴呆症的因子(EAAT:GLT-1 和 GLAST)和
内向整流 K+ 通道(包括 Kir4.1)赋予星形胶质细胞两个基本功能,
母体 R21 中的细胞外谷氨酸和 K+ 的初步啮齿动物数据分别鉴定出一种新的星形胶质细胞。
正常衰老过程中,越来越多的星形胶质细胞失去 EAAT 和 Kir4.1 表达。
与年龄相关的损失不是渐进的、全局的变化,而是在单个星形胶质细胞的逐个细胞的基础上发生
表达最少的 EAAT 和 Kir4.1,而邻近的星形胶质细胞的外观保持正常。
“非典型星形胶质细胞”(AtAs)出现在脉管系统附近和血脑屏障受损的区域。
根据补充要求,我们建议将 AtAs 的研究扩展到阿尔茨海默氏症小鼠模型
AtAs 疾病(AD)代表了一种新的星形胶质细胞亚型,可能对大脑产生重要影响。
此前已有报道称,轻度创伤性脑损伤 (mTBI) 后会出现 AtA 功能和神经系统疾病。
并被认为与 BBB 损伤相关的损害有关。在母体 R21 中,我们报道了这一点。
AtAs 也存在于老化大脑皮层特定区域中,并且 BBB 功能障碍和异常
在发现 AtAs 的区域中可以看到星形胶质细胞摄取谷氨酸,这表明 AtAs 的功能性结果。
在此补充请求中,我们将利用阿尔茨海默病 (AD) 的 APPNL-G-F 小鼠模型,该模型
APP 蛋白中含有 3 种导致人类疾病的突变,我们提供的初步数据表明 AtAs 更多。
与 WT 小鼠相比,APPNL-G-F 小鼠的海马中 AtAs 含量更高。
由于 BBB 功能障碍,在 APPNL-G-F 小鼠中常见,并且与星形胶质细胞蛋白的丢失有关
水通道蛋白-4 (AQP-4) 对于从大脑中去除 A 很重要,因此存在更多的 AtAs,这
缺乏 AQP-4,可能会导致 A 斑块形成增加。此外,我们建议检查 A 斑块形成的影响。
APPNL-G-F 小鼠的 mTBI 因为我们怀疑 APPNL-G-F 小鼠容易出现 BBB 功能障碍,所以我们勇敢地进行。
如果正确的话,这些研究将表明 mTBI 会导致 BBB 受损增加并导致更多 AtAs。
AtAs 可能在 AD 病理学中发挥作用,通过 AtA 将 BBB 受损与 A 斑块形成联系起来,并且
支持靶向星形胶质细胞 AQP-4 功能,以减少 AD 相关病理。
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 }}
Chris G Dulla其他文献
Chris G Dulla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('Chris G Dulla', 18)}}的其他基金
Voltage Imaging of Astrocyte-Neuron Interactions
星形胶质细胞-神经元相互作用的电压成像
- 批准号:
10711423 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 20.62万 - 项目类别:
Using Single Cell Biological Approaches to Understand CNS TB
使用单细胞生物学方法了解中枢神经系统结核
- 批准号:
10739081 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 20.62万 - 项目类别:
Voltage imaging of astrocyte-neuron interactions
星形胶质细胞-神经元相互作用的电压成像
- 批准号:
10630180 - 财政年份:2019
- 资助金额:
$ 20.62万 - 项目类别:
Voltage imaging of astrocyte-neuron interactions
星形胶质细胞-神经元相互作用的电压成像
- 批准号:
10433847 - 财政年份:2019
- 资助金额:
$ 20.62万 - 项目类别:
Voltage imaging of astrocyte-neuron interactions
星形胶质细胞-神经元相互作用的电压成像
- 批准号:
10628230 - 财政年份:2019
- 资助金额:
$ 20.62万 - 项目类别:
Voltage imaging of astrocyte-neuron interactions
星形胶质细胞-神经元相互作用的电压成像
- 批准号:
10433036 - 财政年份:2019
- 资助金额:
$ 20.62万 - 项目类别:
Voltage imaging of astrocyte-neuron interactions
星形胶质细胞-神经元相互作用的电压成像
- 批准号:
10299904 - 财政年份:2019
- 资助金额:
$ 20.62万 - 项目类别:
Voltage imaging of astrocyte-neuron interactions
星形胶质细胞-神经元相互作用的电压成像
- 批准号:
10017333 - 财政年份:2019
- 资助金额:
$ 20.62万 - 项目类别:
相似国自然基金
多氯联苯与机体交互作用对生物学年龄的影响及在衰老中的作用机制
- 批准号:82373667
- 批准年份:2023
- 资助金额:49 万元
- 项目类别:面上项目
基于年龄和空间的非随机混合对性传播感染影响的建模与研究
- 批准号:12301629
- 批准年份:2023
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
母传抗体水平和疫苗初种年龄对儿童麻疹特异性抗体动态变化的影响
- 批准号:82304205
- 批准年份:2023
- 资助金额:20 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
运动状态下代谢率的年龄变化特征及对人体热舒适的影响研究
- 批准号:
- 批准年份:2022
- 资助金额:54 万元
- 项目类别:面上项目
基于堆叠式集成学习探索人居环境对生物学年龄的影响
- 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
Causes and Downstream Effects of 14-3-3 Phosphorylation in Synucleinopathies
突触核蛋白病中 14-3-3 磷酸化的原因和下游影响
- 批准号:
10606132 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 20.62万 - 项目类别:
The Proactive and Reactive Neuromechanics of Instability in Aging and Dementia with Lewy Bodies
衰老和路易体痴呆中不稳定的主动和反应神经力学
- 批准号:
10749539 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 20.62万 - 项目类别:
Regulation of Vascular Calcification by Adventitial Endothelial Cells
外膜内皮细胞对血管钙化的调节
- 批准号:
10642619 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 20.62万 - 项目类别:
The role of adverse community-level policing exposure on disparities in Alzheimer's disease related dementias and deleterious multidimensional aging
社区层面的不良警务暴露对阿尔茨海默病相关痴呆和有害的多维衰老差异的作用
- 批准号:
10642517 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 20.62万 - 项目类别:
Maternal inflammation in relation to offspring epigenetic aging and neurodevelopment
与后代表观遗传衰老和神经发育相关的母体炎症
- 批准号:
10637981 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 20.62万 - 项目类别: