Establishing Early Brain Signatures associated with Maternal Immune Activation Exposure

建立与母体免疫激活暴露相关的早期大脑特征

基本信息

  • 批准号:
    10570905
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 107.9万
  • 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:
    2022-02-11 至 2027-12-31
  • 项目状态:
    未结题

项目摘要

While 1 in 5 children are at risk for psychiatric disorders, only 1 in 20 young children receive mental health care. There remains a gap in knowledge of early causes and precursor symptoms of psychiatric disorders; therefore, many children are not identified as at risk until school age, when a diagnosis can reliably be made. Prenatal maternal immune activation (MIA) from infection, stress, medical conditions, and environmental pathogens has been associated with offspring risk of psychiatric disorders. There remains a gap in our knowledge of the early brain and behavioral antecedents of this risk. Preclinical studies suggest that MIA may lead to biochemical changes in the developing brain that disrupt brain-behavior functional associations. We propose to examine whether prenatal exposure to MIA leads to metabolic and functional modifications in the developing brain and analogous behavioral phenotypes in human offspring. Our prior work demonstrated that MIA (interleukin-6; IL- 6) was associated with functional connectivity of the salience network (SAN), a network integral for emotion regulation, in neonates. Extending this, we will conduct longitudinal magnetic resonance imaging (MRI) scans in fetuses, neonates, and infants to determine if the alterations in the SAN originate in the fetal period and map developmental trajectories of the SAN in early life. In tandem, we plan to collect longitudinal magnetic resonance spectroscopy (MRS), which provides mechanistic information about the metabolic and cellular properties that may correspond to disruptions of SAN functional activity. Our pilot data suggests that MIA is associated with myo-inositol, an indicator of astroglial cell activation, in the newborn brain. Our central hypothesis is that MIA, evidenced by levels of inflammation (primary: IL-6) and infection (primary: Total immunoglobulin G), is associated with brain connectivity and metabolites in the SAN and behavioral reactivity from the fetal to infancy periods. One hundred and seventy-five pregnant women-fetal dyads will participate in this study from 12 weeks gestation to 9 months postnatal life. The pregnant women will have blood draws and psychological assessments at three timepoints and fetal physiologic assessment and MRI at 33-36 weeks. The infants will participate in MRI (2-6 weeks and 4 months postnatally) and observer-based behavioral paradigms at 4- and 9-months of age. Our proposal uses a collaborative science approach, bringing together perinatal-developmental neuroscience (Marisa Spann), psychoneuroimmunology (Staci Bilbo), maternal-fetal medicine (Mirella Mourad), and quantitatively trained biomedical engineers in the areas of developmental functional imaging and data science (Dustin Scheinost) and MRS (Christoph Juchem). This proposal is significant because it will provide mechanistic and system levels information about the rapidly developing brain that map on to an important behavioral system, emotion regulation. This research has the potential to reveal trajectories of behavioral health in early childhood and present approaches to detect early markers of psychiatric risk.
虽然五分之一的儿童面临精神疾病的风险,但只有二十分之一的幼儿接受心理保健。 对精神疾病的早期原因和先兆症状的了解仍然存在差距;所以, 许多儿童直到学龄时才被确定为处于危险之中,此时可以做出可靠的诊断。产前 感染、压力、医疗状况和环境病原体引起的母体免疫激活(MIA) 与后代患精神疾病的风险有关。我们对早期的认识仍然存在差距 这种风险的大脑和行为前因。临床前研究表明 MIA 可能导致生化 发育中的大脑发生变化,破坏大脑与行为功能的关联。我们建议审查 产前暴露于 MIA 是否会导致发育中大脑的代谢和功能改变 人类后代的类似行为表型。我们之前的工作表明 MIA(白细胞介素 6;IL- 6)与显着网络(SAN)的功能连接相关,显着网络是情感的网络组成部分 新生儿的调节。扩展这一点,我们将在以下区域进行纵向磁共振成像(MRI)扫描: 胎儿、新生儿和婴儿以确定 SAN 的改变是否起源于胎儿期并绘制地图 早期生活中 SAN 的发展轨迹。与此同时,我们计划收集纵向磁共振 光谱学 (MRS),提供有关代谢和细胞特性的机械信息 可能对应于 SAN 功能活动的中断。我们的试点数据表明 MIA 与 肌醇是新生儿大脑中星形胶质细胞激活的指标。我们的中心假设是 MIA, 通过炎症(主要:IL-6)和感染(主要:总免疫球蛋白 G)水平证明,相关性 SAN 中的大脑连接和代谢以及从胎儿到婴儿期的行为反应。 一百七十五名孕妇-胎儿二人组将从妊娠 12 周开始参与这项研究 至产后 9 个月的生活。孕妇将在三点进行抽血和心理评估 33-36 周时的时间点、胎儿生理评估和 MRI。婴儿将参加 MRI(2-6 出生后几周和 4 个月)以及 4 个月和 9 个月大时基于观察者的行为范式。我们的 该提案采用协作科学方法,将围产期发育神经科学结合在一起 (Marisa Spann)、心理神经免疫学(Staci Bilbo)、母胎医学(Mirella Mourad)和 在发育功能成像和数据科学领域接受过定量培训的生物医学工程师 (达斯汀·沙伊诺斯特)和 MRS(克里斯托夫·尤赫姆)。该提案意义重大,因为它将提供机制 以及有关快速发育的大脑的系统级信息映射到重要的行为系统, 情绪调节。这项研究有可能揭示幼儿期行为健康的轨迹 并提出检测精神风险早期标志的方法。

项目成果

期刊论文数量(1)
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 }}

Christoph Juchem其他文献

Christoph Juchem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('Christoph Juchem', 18)}}的其他基金

Dynamic Multi-Coil B0 Shimming for Diagnostic MRI of Frontal Brain
用于额叶诊断 MRI 的动态多线圈 B0 匀场
  • 批准号:
    10592875
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 107.9万
  • 项目类别:
Establishing Early Brain Signatures associated with Maternal Immune Activation Exposure
建立与母体免疫激活暴露相关的早期大脑特征
  • 批准号:
    10366876
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 107.9万
  • 项目类别:
Dynamic Multi-Coil B0 Shimming for Diagnostic MRI of Frontal Brain
用于额叶诊断 MRI 的动态多线圈 B0 匀场
  • 批准号:
    10571914
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 107.9万
  • 项目类别:
Dynamic Multi-Coil B0 Shimming for Diagnostic MRI of Frontal Brain
用于额叶诊断 MRI 的动态多线圈 B0 匀场
  • 批准号:
    10385684
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 107.9万
  • 项目类别:
Dynamic Multi-Coil B0 Shimming for Diagnostic MRI of Frontal Brain
用于额叶诊断 MRI 的动态多线圈 B0 匀场
  • 批准号:
    10095052
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 107.9万
  • 项目类别:
Dynamic Multi-Coil B0 Shimming for Diagnostic MRI of Frontal Brain
用于额叶诊断 MRI 的动态多线圈 B0 匀场
  • 批准号:
    10891767
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 107.9万
  • 项目类别:

相似国自然基金

HTRA1介导CTRP5调控脂代谢通路在年龄相关性黄斑变性中的致病机制研究
  • 批准号:
    82301231
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
PLAAT3降低介导线粒体降解异常在年龄相关性白内障发病中的作用及机制
  • 批准号:
    82301190
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
跨尺度年龄自适应儿童头部模型构建与弥漫性轴索损伤行为及表征研究
  • 批准号:
    52375281
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    50 万元
  • 项目类别:
    面上项目
ALKBH5通过SHP-1调控视网膜色素上皮细胞铁死亡在年龄相关性黄斑变性中的作用机制研究
  • 批准号:
    82301213
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
叶黄素调控脂代谢紊乱所致年龄相关性黄斑病变的血-视网膜屏障损伤机制研究
  • 批准号:
    82373570
  • 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

SARS-CoV-2 in Pregnancy: Comparison of Natural Infection and Hybrid Immunity in Mother-Infant Pairs
妊娠期 SARS-CoV-2:母婴对自然感染和混合免疫的比较
  • 批准号:
    10723697
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 107.9万
  • 项目类别:
Determinants of Early Childhood Immune Responses to SARS-CoV-2 Vaccination
幼儿期 SARS-CoV-2 疫苗免疫反应的决定因素
  • 批准号:
    10715485
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 107.9万
  • 项目类别:
Maternal SARS-CoV-2 infection, placenta biology, and neurodevelopmental outcomes in the offspring
母体 SARS-CoV-2 感染、胎盘生物学和后代的神经发育结果
  • 批准号:
    10697400
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 107.9万
  • 项目类别:
Longitudinal SARS-CoV-2 mRNA vaccine-induced mucosal, serological, and cellular immunity in children and human milk
纵向 SARS-CoV-2 mRNA 疫苗诱导儿童和母乳中的粘膜、血清学和细胞免疫
  • 批准号:
    10568736
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 107.9万
  • 项目类别:
Impacts of SARS-CoV-2 Infection and Age on Musculoskeletal Health
SARS-CoV-2 感染和年龄对肌肉骨骼健康的影响
  • 批准号:
    10707001
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 107.9万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了