Pathophysiological Study of ALDH1A1-negative Nigrostriatal Dopaminergic Neuron Subtypes in Parkinson's disease

帕金森病 ALDH1A1 阴性黑质纹状体多巴胺能神经元亚型的病理生理学研究

基本信息

  • 批准号:
    10913169
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 58.93万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
  • 项目状态:
    未结题

项目摘要

Various genetic, behavioral, and pharmacological studies have established the involvement of the nigrostriatal dopamine pathway in motor function, while reward is predominantly associated with the mesolimbic dopamine pathway. The mesolimbic pathway comprises dopaminergic connections projecting from the ventral tegmental area (VTA) to the ventral striatum. However, research also supports the significance of the nigrostriatal dopamine pathway in reward processing, indicating that both the substantia nigra pars compacta (SNc) and VTA midbrain dopaminergic neurons (DANs) exhibit altered firing patterns in response to reward prediction and prediction errors. Studies have demonstrated that stimuli predicting rewards lead to activation in the SNc, highlighting that midbrain DAN activity changes are not solely confined to the VTA. Specifically, SNc DANs, particularly those located in the ventromedial part adjacent to the VTA, show neuronal activation in response to reward or sensory cues predicting reward, as well as inhibition in the presence of aversive stimuli. Conversely, there are also SNc DANs located in the dorsolateral part of the SNc that are activated by aversive stimuli or cues predicting aversive outcomes. This raises the need for more definitive genetic markers to better distinguish between these two DAN subpopulations. Moreover, the role of dopamine is continuously expanding to include responses to novel, salient, and even aversive stimuli. However, further characterization of different DAN subtypes and their distinctive connectivity and functionality requires the use of molecular genetic markers. Fortunately, the advent of single-cell RNA sequencing technology has enabled multiple studies to reveal diverse gene expression profiles of midbrain DANs at the single-cell level. These high-resolution gene expression studies have unveiled more complex gene expression patterns in individual midbrain DANs, identified additional DAN subtypes with unique genetic markers, and improved our understanding of the genetic diversity of midbrain DANs. Based on these distinct gene expression patterns, the DANs in the substantia nigra pars compacta may be categorized into at least three subtypes: Aldh1a1+/Sox6+, Aldh1a1-/Sox6+, and Aldh1a1-/Vglut2+. This study is specifically designed to explore the connectivity and functionality of Aldh1a1-/Sox6+ and Aldh1a1-/Vglut2+ SNc DANs in the context of motor control and PD.
各种遗传、行为和药理学研究已经证实黑质纹状体多巴胺通路参与运动功能,而奖赏主要与中脑边缘多巴胺通路相关。中脑边缘通路包括从腹侧被盖区(VTA)投射到腹侧纹状体的多巴胺能连接。然而,研究也支持黑质纹状体多巴胺通路在奖励处理中的重要性,表明黑质致密部 (SNc) 和 VTA 中脑多巴胺能神经元 (DAN) 表现出响应奖励预测和预测错误的改变的放电模式。 研究表明,预测奖励的刺激会导致 SNc 激活,这凸显出中脑 DAN 活动的变化不仅仅局限于 VTA。具体来说,SNc DAN,特别是位于 VTA 附近腹内侧部分的 SNc DAN,显示出响应奖励或预测奖励的感觉线索的神经元激活,以及在存在厌恶刺激时的抑制。相反,也有位于 SNc 背外侧部分的 SNc DAN,它们被厌恶刺激或预测厌恶结果的线索激活。这就需要更明确的遗传标记来更好地区分这两个 DAN 亚群。 此外,多巴胺的作用不断扩大,包括对新奇的、显着的、甚至令人厌恶的刺激的反应。然而,进一步表征不同 DAN 亚型及其独特的连接性和功能性需要使用分子遗传标记。 幸运的是,单细胞 RNA 测序技术的出现使得多项研究能够在单细胞水平上揭示中脑 DAN 的不同基因表达谱。这些高分辨率基因表达研究揭示了个体中脑 DAN 中更复杂的基因表达模式,识别了具有独特遗传标记的其他 DAN 亚型,并提高了我们对中脑 DAN 遗传多样性的理解。 基于这些不同的基因表达模式,黑质致密部中的 DAN 可以分为至少三个亚型:Aldh1a1+/Sox6+、Aldh1a1-/Sox6+ 和 Aldh1a1-/Vglut2+。本研究专门旨在探索 Aldh1a1-/Sox6+ 和 Aldh1a1-/Vglut2+ SNc DAN 在运动控制和 PD 背景下的连接性和功能。

项目成果

期刊论文数量(2)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Tau knockout exacerbates degeneration of parvalbumin-positive neurons in substantia nigra pars reticulata in Parkinson's disease-related α-synuclein A53T mice.
{{ 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 }}

Huaibin Cai其他文献

Huaibin Cai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('Huaibin Cai', 18)}}的其他基金

Function and Pathogenic Mechanism of LRRK2 in Parkinson's Disease
LRRK2在帕金森病中的功能及发病机制
  • 批准号:
    8552520
  • 财政年份:
  • 资助金额:
    $ 58.93万
  • 项目类别:
Function and Pathogenic Mechanism of alpha-synuclein in Parkinson's Disease
α-突触核蛋白在帕金森病中的功能及致病机制
  • 批准号:
    8736650
  • 财政年份:
  • 资助金额:
    $ 58.93万
  • 项目类别:
Function and Pathogenic Mechanism of VAPB in ALS and Other Motor Neuron Diseases
VAPB在ALS及其他运动神经元疾病中的作用及发病机制
  • 批准号:
    9147383
  • 财政年份:
  • 资助金额:
    $ 58.93万
  • 项目类别:
Modeling and Pathological Study of Sporadic Parkinson's Disease
散发性帕金森病的建模与病理学研究
  • 批准号:
    8552511
  • 财政年份:
  • 资助金额:
    $ 58.93万
  • 项目类别:
Modeling and Pathological Study of Sporadic Parkinson's Disease
散发性帕金森病的建模与病理学研究
  • 批准号:
    8335968
  • 财政年份:
  • 资助金额:
    $ 58.93万
  • 项目类别:
Function and Pathogenic Mechanism of LRRK2 in Parkinson's Disease
LRRK2在帕金森病中的功能及发病机制
  • 批准号:
    8335977
  • 财政年份:
  • 资助金额:
    $ 58.93万
  • 项目类别:
Pathobiological Studies of BACE1 and APP in Alzheimer's Diseases
BACE1 和 APP 在阿尔茨海默病中的病理生物学研究
  • 批准号:
    10003736
  • 财政年份:
  • 资助金额:
    $ 58.93万
  • 项目类别:
Function and Pathogenic Mechanism of VAPB in ALS and Other Motor Neuron Diseases
VAPB在ALS及其他运动神经元疾病中的作用及发病机制
  • 批准号:
    10003731
  • 财政年份:
  • 资助金额:
    $ 58.93万
  • 项目类别:
Characterization of Non-motor Phenotypes in Parkinson's Disease
帕金森病非运动表型的特征
  • 批准号:
    10250914
  • 财政年份:
  • 资助金额:
    $ 58.93万
  • 项目类别:
Pathophysiological studies of Parkinson's disease dementia
帕金森病痴呆的病理生理学研究
  • 批准号:
    10250919
  • 财政年份:
  • 资助金额:
    $ 58.93万
  • 项目类别:

相似国自然基金

ALA光动力上调炎症性成纤维细胞ZFP36抑制GADD45B/MAPK通路介导光老化皮肤组织微环境重塑的作用及机制研究
  • 批准号:
    82303993
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
YAP1-TEAD通过转录调控同源重组修复介导皮肤光老化的作用机制
  • 批准号:
    82371567
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49 万元
  • 项目类别:
    面上项目
微纳核壳结构填充体系构建及其对聚乳酸阻燃、抗老化、降解和循环的作用机制
  • 批准号:
    52373051
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    50 万元
  • 项目类别:
    面上项目
下丘脑乳头上核-海马齿状回神经环路在运动延缓认知老化中的作用及机制研究
  • 批准号:
    82302868
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
单细胞多组学解析脐带间充质干细胞优势功能亚群重塑巨噬细胞极化治疗皮肤光老化的作用与机制
  • 批准号:
    82302829
  • 批准年份:
    2023
  • 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

Fluency from Flesh to Filament: Collation, Representation, and Analysis of Multi-Scale Neuroimaging data to Characterize and Diagnose Alzheimer's Disease
从肉体到细丝的流畅性:多尺度神经影像数据的整理、表示和分析,以表征和诊断阿尔茨海默病
  • 批准号:
    10462257
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 58.93万
  • 项目类别:
GPR39 as a Therapeutic Target in Aging-Related Vascular Cognitive Impairment and Dementia
GPR39 作为衰老相关血管认知障碍和痴呆的治疗靶点
  • 批准号:
    10734713
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 58.93万
  • 项目类别:
DNA methylation signatures of Alzheimer's disease in aged astrocytes
老年星形胶质细胞中阿尔茨海默病的 DNA 甲基化特征
  • 批准号:
    10807864
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 58.93万
  • 项目类别:
Designing novel therapeutics for Alzheimer’s disease using structural studies of tau
利用 tau 蛋白结构研究设计治疗阿尔茨海默病的新疗法
  • 批准号:
    10678341
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 58.93万
  • 项目类别:
Investigating Enlarged Perivascular Spaces as a Neuroimaging Biomarker of Cerebral Small Vessel Disease
研究扩大的血管周围空间作为脑小血管疾病的神经影像生物标志物
  • 批准号:
    10674098
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 58.93万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了