Genetic profiles and physiological heterogeneity of oligodendrocytes
少突胶质细胞的遗传谱和生理异质性
基本信息
- 批准号:10058072
- 负责人:
- 金额:$ 38.97万
- 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:2020-09-01 至 2023-03-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:Action PotentialsAdultArchitectureAreaAuditoryAxonBrainBrain StemBrain regionCell LineageCellsCerebellumCharacteristicsClassificationCommunicationDataDevelopmentDiseaseDown-RegulationElectrophysiology (science)EnvironmentExhibitsGene ExpressionGeneticGenetic TranscriptionGoalsGrowthHeterogeneityImpairmentIon ChannelLearningMolecularMolecular ProfilingMorphologyMusMyelinNervous system structureNeuraxisNeurogliaNeuronsNeurotransmitter ReceptorNeurotransmittersOligodendrogliaPhysiologicalPlayPopulationPopulation HeterogeneityProductionPropertyRNA analysisRoleShapesSpecific qualifier valueSynapsesTechniquesTestingVariantbiophysical propertiescell typedifferential expressionexpectationgenetic profilinginformation processinginnovationinsightmRNA Differential Displaysmyelinationneural circuitneurotransmissionnoveloligodendrocyte lineageoligodendrocyte progenitorpatch clamppatch sequencingpopulation basedpostnatalrelating to nervous systemrepairedresponsesingle-cell RNA sequencingstem cellstooltranscriptomicsvoltage
项目摘要
Project summary/Abstract
Oligodendrocytes (OLs) support neurons through the production of myelin. OLs were considered to be a
homogenous population programmed to passively myelinate axons. However, recent studies indicate that
OLs are a heterogeneous population with a subset of OLs that are able to detect and respond to neuronal
activity. To understand OL heterogeneity, it is necessary to resolve variations in gene expression that specify
the physiological functions of unique OL subpopulations. Our long-term goal is to determine the genetic
profiles corresponding to functional characteristics of the heterologous OL population, which will eventually
elucidate the diverse roles of OL subpopulations during development and disease. The ability to classify
discrete subtypes of OL will enhance our perspective of the role of cellular diversity in neural organization,
function, and disease.
OLs respond to neuronal activity and support neuronal function through adaptive myelination that
shapes circuit timing to meet functional requirements and contributes to nervous system plasticity. OLs
display differential physiological profiles with differential responses to neuronal activity. However, the
mechanisms whereby OLs integrate neuronal signals to drive myelination remain unclear. Our recent studies
identified a novel excitable OL that conducts functional voltage-activated Na+ channel (Nav) currents sufficient
to evoke action potentials, and displays a Ca2+ response to neuronal activity in the brainstem. The objective
of the proposed study is to determine the molecular signature of excitable OLs for distinguishing them from
non-excitable OLs, and to investigate the presence of excitable OLs in other brain areas beyond the
brainstem. We hypothesize that Nav channel expression in OL lineage cells distinguishes an excitable
subpopulation of OLs with unique responses to neural activity and a distinct function in the developing brain.
To test the hypothesis we will use the innovative technique incorporating patch-clamp recording and single
cell RNA analysis from the same cells, which is referred to patch-seq transcriptomics. Aim 1 will characterize
the physiological and genetic profiles of excitable and non-excitable OLs using patch-seq. Aim 2 will identify
the presence of excitable OL in other brain areas, and compare their genetic and physiological profiles with
excitable OLs in the brainstem. The findings will provide novel insights on excitable oligodendroglia that
govern neuron-glia communication and adaptive myelination, and will expand our understanding of the
mechanisms that controls myelin growth, stability, and repair in the developing and adult brain.
项目概要/摘要
少突胶质细胞 (OL) 通过生成髓磷脂来支持神经元。 OL被认为是
同质群体被编程为被动地使轴突有髓鞘。然而,最近的研究表明
OL 是一个异质群体,其中一部分 OL 能够检测神经元并对其做出反应
活动。为了理解 OL 异质性,有必要解决基因表达的变化,这些变化指定
独特的 OL 亚群的生理功能。我们的长期目标是确定基因
与异源 OL 群体的功能特征相对应的概况,最终将
阐明 OL 亚群在发育和疾病过程中的不同作用。分类能力
OL 的离散亚型将增强我们对细胞多样性在神经组织中的作用的看法,
功能、疾病。
OL 对神经元活动做出反应,并通过适应性髓鞘形成支持神经元功能
塑造电路时序以满足功能要求并有助于神经系统的可塑性。 OL
显示不同的生理特征以及对神经元活动的不同反应。然而,
OL 整合神经元信号来驱动髓鞘形成的机制仍不清楚。我们最近的研究
确定了一种新型可兴奋 OL,它能够传导足够的功能性电压激活 Na+ 通道 (Nav) 电流
激发动作电位,并对脑干神经元活动显示出 Ca2+ 反应。目标
拟议研究的目的是确定可兴奋 OL 的分子特征,以将它们与
非兴奋性 OL,并研究兴奋性 OL 在大脑以外的其他脑区的存在。
脑干。我们假设 OL 谱系细胞中的 Nav 通道表达区分了兴奋性
OL 亚群,对神经活动有独特的反应,并且在发育中的大脑中具有独特的功能。
为了检验这一假设,我们将使用创新技术,结合膜片钳记录和单
来自相同细胞的细胞RNA分析,这被称为patch-seq转录组学。目标 1 将表征
使用 patch-seq 分析可兴奋和不可兴奋 OL 的生理和遗传特征。目标 2 将确定
其他大脑区域中存在兴奋性 OL,并将其遗传和生理特征与
脑干中的兴奋性 OL。这些发现将为兴奋性少突胶质细胞提供新的见解
控制神经元-胶质细胞通讯和适应性髓鞘形成,并将扩大我们对
控制发育中和成人大脑中髓磷脂生长、稳定性和修复的机制。
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 }}
Jun Hee Kim其他文献
Electrochemical characterization of a single-walled carbon nanotube electrode for detection of glucose.
用于检测葡萄糖的单壁碳纳米管电极的电化学表征。
- DOI:
10.1016/j.aca.2010.05.010 - 发表时间:
2010-06-25 - 期刊:
- 影响因子:6.2
- 作者:
Xuan;M. Bui;C. Li;K. Han;Jun Hee Kim;Hoshik Won;G. Seong - 通讯作者:
G. Seong
Domain Adaptive Transfer Attack-Based Segmentation Networks for Building Extraction From Aerial Images
用于从航空图像中提取建筑物的基于域自适应传输攻击的分割网络
- DOI:
10.1109/tgrs.2020.3010055 - 发表时间:
2020-04-01 - 期刊:
- 影响因子:8.2
- 作者:
Younghwan Na;Jun Hee Kim;Kyungsu Lee;Juhum Park;J. Hwang;Jihwan P. Choi - 通讯作者:
Jihwan P. Choi
Hybrid mathematical and informational modeling of beam-to-column connections
梁柱连接的混合数学和信息建模
- DOI:
- 发表时间:
2010-04-30 - 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
Jun Hee Kim - 通讯作者:
Jun Hee Kim
Consecutive Dual-Session Transcranial Direct Current Stimulation in Chronic Subjective Severe to Catastrophic Tinnitus with Normal Hearing
连续双次经颅直流电刺激治疗听力正常的慢性主观重度至灾难性耳鸣
- DOI:
10.3390/jpm14060577 - 发表时间:
2024-05-28 - 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
Sung;Ji Hye Lee;Yeso Choi;Seok Min Hong;Jun Hee Kim;Sung Kyun Kim - 通讯作者:
Sung Kyun Kim
Objects Segmentation From High-Resolution Aerial Images Using U-Net With Pyramid Pooling Layers
使用带有金字塔池层的 U-Net 从高分辨率航空图像中进行对象分割
- DOI:
10.1109/lgrs.2018.2868880 - 发表时间:
2019-01-01 - 期刊:
- 影响因子:4.8
- 作者:
Jun Hee Kim;Haeyun Lee;Seong;Sewoong Kim;Juhum Park;J. Hwang;Jihwan P. Choi - 通讯作者:
Jihwan P. Choi
Jun Hee Kim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('Jun Hee Kim', 18)}}的其他基金
Role of SCN2A in Myelination and Neural Circuit Development in Autism Spectrum Disorder
SCN2A 在自闭症谱系障碍髓鞘形成和神经回路发育中的作用
- 批准号:
10378646 - 财政年份:2021
- 资助金额:
$ 38.97万 - 项目类别:
Role of SCN2A in Myelination and Neural Circuit Development in Autism Spectrum Disorder
SCN2A 在自闭症谱系障碍髓鞘形成和神经回路发育中的作用
- 批准号:
10835183 - 财政年份:2021
- 资助金额:
$ 38.97万 - 项目类别:
Role of Adaptive Myelination in Auditory Brain Plasticity
适应性髓鞘形成在听觉脑可塑性中的作用
- 批准号:
10812724 - 财政年份:2021
- 资助金额:
$ 38.97万 - 项目类别:
Role of Adaptive Myelination in Auditory Brain Plasticity
适应性髓鞘形成在听觉脑可塑性中的作用
- 批准号:
10374902 - 财政年份:2021
- 资助金额:
$ 38.97万 - 项目类别:
Role of SCN2A in Myelination and Neural Circuit Development in Autism Spectrum Disorder
SCN2A 在自闭症谱系障碍髓鞘形成和神经回路发育中的作用
- 批准号:
10180098 - 财政年份:2021
- 资助金额:
$ 38.97万 - 项目类别:
Role of SCN2A in Myelination and Neural Circuit Development in Autism Spectrum Disorder
SCN2A 在自闭症谱系障碍髓鞘形成和神经回路发育中的作用
- 批准号:
10923210 - 财政年份:2021
- 资助金额:
$ 38.97万 - 项目类别:
Role of Adaptive Myelination in Auditory Brain Plasticity
适应性髓鞘形成在听觉脑可塑性中的作用
- 批准号:
10713730 - 财政年份:2021
- 资助金额:
$ 38.97万 - 项目类别:
Role of SCN2A in Myelination and Neural Circuit Development in Autism Spectrum Disorder
SCN2A 在自闭症谱系障碍髓鞘形成和神经回路发育中的作用
- 批准号:
10678826 - 财政年份:2021
- 资助金额:
$ 38.97万 - 项目类别:
Role of Adaptive Myelination in Auditory Brain Plasticity
适应性髓鞘形成在听觉脑可塑性中的作用
- 批准号:
10210896 - 财政年份:2021
- 资助金额:
$ 38.97万 - 项目类别:
Role of SCN2A in Myelination and Neural Circuit Development in Autism Spectrum Disorder
SCN2A 在自闭症谱系障碍髓鞘形成和神经回路发育中的作用
- 批准号:
10733179 - 财政年份:2021
- 资助金额:
$ 38.97万 - 项目类别:
相似国自然基金
基于动态信息的深度学习辅助设计成人脊柱畸形手术方案的研究
- 批准号:82372499
- 批准年份:2023
- 资助金额:49 万元
- 项目类别:面上项目
SMC4/FoxO3a介导的CD38+HLA-DR+CD8+T细胞增殖在成人斯蒂尔病MAS发病中的作用研究
- 批准号:82302025
- 批准年份:2023
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
单核细胞产生S100A8/A9放大中性粒细胞炎症反应调控成人Still病发病及病情演变的机制研究
- 批准号:82373465
- 批准年份:2023
- 资助金额:49 万元
- 项目类别:面上项目
SERPINF1/SRSF6/B7-H3信号通路在成人B-ALL免疫逃逸中的作用及机制研究
- 批准号:82300208
- 批准年份:2023
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
MRI融合多组学特征量化高级别成人型弥漫性脑胶质瘤免疫微环境并预测术后复发风险的研究
- 批准号:82302160
- 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
Role of spontaneous activity towards the assembly and function of neocortical circuits
自发活动对新皮质回路的组装和功能的作用
- 批准号:
10737253 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 38.97万 - 项目类别:
Diversification of the mechanotransduction complex in vestibular hair cells
前庭毛细胞中机械转导复合体的多样化
- 批准号:
10734358 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 38.97万 - 项目类别:
Optically Promoting Cardiac Maturation Using Engineered Peptides
使用工程肽光学促进心脏成熟
- 批准号:
10628281 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 38.97万 - 项目类别:
Function, composition, and mechanism of RNA splicing factories in cardiomyopathy
RNA剪接工厂在心肌病中的功能、组成和机制
- 批准号:
10583011 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 38.97万 - 项目类别:
Optically Promoting Cardiac Maturation Using Engineered Peptides
使用工程肽光学促进心脏成熟
- 批准号:
10683790 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 38.97万 - 项目类别: