Mechanisms of Age-related Cognitive Decline in the Rhesus Monkey

恒河猴与年龄相关的认知衰退的机制

基本信息

  • 批准号:
    9717436
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 48.8万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2018
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2018-09-01 至 2023-01-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

During normal aging, pyramidal cells in the primate dorsolateral prefrontal cortex (LPFC) undergo significant structural and functional changes associated with cognitive deficits. Pyramidal cells in the primary visual cortex (V1) are comparatively spared. The parent project of this Supplement (R01 AG059028) analyzes the selective vulnerability of neurons and associated networks in LPFC compared to V1 in aging rhesus monkeys, and the role of age-related increases in oxidative stress, inflammation, and vascular dysfunction in high-susceptibility LPFC neurons. We also propose that curcumin, an antioxidant and anti-inflammatory polyphenol, ameliorates age-related molecular, structural, and behavioral changes. We use a unique combination of state-of-the art physiological, anatomical and computational approaches, and behavioral assessment of aging monkeys, under control conditions and following therapeutic treatment with curcumin. This Supplement application (PA-18-591) represents a logical extension of this work to the human brain by assessing cellular alterations and neuronal demise in postmortem brains from Alzheimer’s disease (AD) compared to neurotypical control individuals. We focus on subsets of large pyramidal neurons severely and preferentially vulnerable in AD, identifiable by a high content of dephosphorylated neurofilament proteins and located in deep layer 3 and layer 5 in primates. Our previous analyses revealed that these neurons undergo tangle formation in early stages of AD at a faster rate than other pyramidal cells. We will use the same highly multiplexed quantitative immunofluorescence platform together with rigorous stereologic designs to analyze the molecular phenotype of these neurons in AD cases with early (Clinical Dementia Scores [CDR] 0.5) and definite (CDR 3) dementia compared to controls (CDR 0). We will characterize in detail the protein expression profiles of neocortical neuron subsets in the normally aging human brain and through AD progression by imaging on the same tissue section large numbers of biomarkers, enabling classification of cell types and states on a cell-by-cell basis. Data-driven machine-learning techniques will be applied to assign neuronal subclasses based on molecular phenotype. We will analyze areas 9/46 (LPFC), which is affected in AD, and 17 (V1), which is generally spared in AD, replicating the experimental design of the parent project. Using many molecular markers from the parent project, we will study the microenvironment of vulnerable and non-vulnerable neurons, including glial and vascular cells, and extracellular pathology, at a layer-level of resolution. We expect to uncover potential diagnostic and therapeutic targets that could ultimately provide new approaches for earlier disease detection and prevention of progressive loss of critical neurons in AD. This Supplement and its parent project will yield novel and key information on the neural substrates of cognitive decline in aging primates and provide insight into specific mechanisms of action of protective anti-inflammatory and anti-oxidants in normal and pathological brain aging.
在正常衰老期间,原发性双层质额叶皮层(LPFC)中的锥体细胞发生显着 与认知缺陷相关的结构和功能变化。一级视觉皮层中的锥体细胞 (V1)相对幸免。该补充剂的父项目(R01 AG059028)分析了选择性 与老化的恒河猴和V1相比,LPFC中神经元和相关网络的脆弱性, 与年龄相关的作用在氧化应激,感染和血管功能障碍中的作用在高抑制性中的作用 LPFC神经元。我们还建议姜黄素,一种抗氧化剂和抗炎多酚,可以改善 与年龄相关的分子,结构和行为变化。我们使用最先进的独特组合 生理,解剖学和计算方法以及衰老猴子的行为评估 控制条件并在用姜黄素治疗后进行治疗。此补充申请(PA-18-591) 通过评估细胞改变和神经元,代表了这项工作向人脑的逻辑扩展 与神经型对照个体相比,阿尔茨海默氏病(AD)死后大脑的灭亡。我们 专注于大型锥体神经元的子集严重而优先脆弱的AD,可通过高识别 去磷酸化的神经丝蛋白的含量,位于初级的第3层和第5层中。我们的 先前的分析表明,这些神经元在AD的早期阶段经历缠结形成,以更快的速度 比其他锥体细胞。我们将使用相同高度多重的定量免疫荧光平台 以及严格的立体设计,以分析AD病例中这些神经元的分子表型 与对照组(CDR 0)相比,具有早期(临床痴呆评分[CDR] 0.5)并定义(CDR 3)痴呆。 我们将详细描述正常衰老中新皮质神经元子集的蛋白质表达谱 人脑和通过在同一组织部分成像大量生物标志物通过成像, 逐个细胞基于细胞类型和状态的分类。数据驱动的机器学习技术 将应用于基于分子表型的神经元亚类。我们将分析9/46区域 (LPFC),在AD中受到影响,17(V1),通常在AD中保留,复制实验 父项目的设计。使用父项目中的许多分子标记,我们将研究 易受伤害和不可吸收神经元的微环境,包括神经胶质和血管细胞,以及 细胞外病理,在分辨率的层面上。我们希望发现潜在的诊断和治疗 最终可以为早期疾病检测和预防提供新方法的目标 AD中关键神经元的逐渐丧失。这种补充及其父母项目将产生小说和关键 有关衰老隐私性认知能力下降的神经基质的信息,并提供对特定的洞察力 在正常和病理大脑衰老中保护性抗炎和抗氧化剂的作用机制。

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 }}

PATRICK R HOF其他文献

PATRICK R HOF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('PATRICK R HOF', 18)}}的其他基金

Mechanisms of Age-related Cognitive Decline in the Rhesus Monkey
恒河猴与年龄相关的认知衰退的机制
  • 批准号:
    10360467
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 48.8万
  • 项目类别:
Automated 3D quantitative analysis of dendritic spines imaged with light microsco
使用光学显微镜成像的树突棘的自动 3D 定量分析
  • 批准号:
    8058424
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    $ 48.8万
  • 项目类别:
Automated 3D quantitative analysis of dendritic spines imaged with light microsco
使用光学显微镜成像的树突棘的自动 3D 定量分析
  • 批准号:
    8616218
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    $ 48.8万
  • 项目类别:
Modeling Cellular Determinants of Cognitive Decline in Aging
衰老过程中认知能力下降的细胞决定因素建模
  • 批准号:
    8042213
  • 财政年份:
    2010
  • 资助金额:
    $ 48.8万
  • 项目类别:
Modeling Cellular Determinants of Cognitive Decline in Aging
衰老过程中认知能力下降的细胞决定因素建模
  • 批准号:
    8721289
  • 财政年份:
    2010
  • 资助金额:
    $ 48.8万
  • 项目类别:
Modeling Cellular Determinants of Cognitive Decline in Aging
衰老过程中认知能力下降的细胞决定因素建模
  • 批准号:
    8528441
  • 财政年份:
    2010
  • 资助金额:
    $ 48.8万
  • 项目类别:
Modeling Cellular Determinants of Cognitive Decline in Aging
衰老过程中认知能力下降的细胞决定因素建模
  • 批准号:
    8149833
  • 财政年份:
    2010
  • 资助金额:
    $ 48.8万
  • 项目类别:
Modeling Cellular Determinants of Cognitive Decline in Aging
衰老过程中认知能力下降的细胞决定因素建模
  • 批准号:
    8318136
  • 财政年份:
    2010
  • 资助金额:
    $ 48.8万
  • 项目类别:
Oligodendrocytes and neuron pathology in cingulate cortex
扣带皮层少突胶质细胞和神经元病理学
  • 批准号:
    8080383
  • 财政年份:
    2010
  • 资助金额:
    $ 48.8万
  • 项目类别:
Oligodendrocytes and neuron pathology in cingulate cortex
扣带皮层少突胶质细胞和神经元病理学
  • 批准号:
    7847695
  • 财政年份:
    2009
  • 资助金额:
    $ 48.8万
  • 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

Role of Primary Sensory Neuron CaMKII Signaling in Regulation of Pain
初级感觉神经元 CaMKII 信号传导在疼痛调节中的作用
  • 批准号:
    10656886
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 48.8万
  • 项目类别:
The Effects of Aging and Microglia Dysfunction on Remyelination
衰老和小胶质细胞功能障碍对髓鞘再生的影响
  • 批准号:
    10603320
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 48.8万
  • 项目类别:
Mechanisms Underpinning Afterload-Induced Atrial Fibrillation
后负荷诱发心房颤动的机制
  • 批准号:
    10679796
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 48.8万
  • 项目类别:
Inhibitory feedback in the avian auditory brainstem
鸟类听觉脑干的抑制反馈
  • 批准号:
    10677324
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 48.8万
  • 项目类别:
Investigating Astrocytic Glutamate and Potassium Dynamics in the Healthy and Injured Brain
研究健康和受伤大脑中星形胶质细胞谷氨酸和钾的动态
  • 批准号:
    10754425
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 48.8万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了