Role of astrocytes and astrocytic CD38 in spinal opioid signaling

星形胶质细胞和星形胶质细胞 CD38 在脊髓阿片信号传导中的作用

基本信息

  • 批准号:
    10593180
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 4.71万
  • 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:
    2022-04-01 至 2024-09-30
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Project Summary Opioids are commonly prescribed for the treatment of pain, and the classic mechanism of opioid signaling involves neuronal mechanisms. Chronic opioid administration results in negative effects like paradoxical hyperalgesia and opioid tolerance and can lead to dependence and addiction. These negative effects are not explained by neuronal mechanisms alone. Understanding the role of non-neuronal cells in opioid signaling during normal and pathological conditions is important for the development of novel pain interventions. Astrocytes, classically considered supportive cells, are now known to have important roles in modulating synaptic transmission and extrasynaptic glutamate a key neurotransmitter in pain and opioid analgesia. In the nucleus accumbens, an important brain region for addiction pathways, astrocytes have been shown to express µ-opioid receptors (MOR) and to respond to opioids with calcium elevations and glutamate release. Despite their critical role in modulating synaptic transmission and extrasynaptic glutamate, no studies have determined whether astrocytes play a role in µ-opioid signaling in the spinal cord, an important region for pain processing and opioid antinociception. Our preliminary behavioral experiments show that the protein CD38, an important protein responsible for calcium homeostasis, is expressed exclusively in astrocytes in the spinal cord, and animals deficient in CD38 had markedly reduced antinociceptive efficacy to morphine administered intrathecally, pointing to a role of astrocytic CD38 in spinal opioid mechanisms. Therefore, our current objectives are to define at the synaptic level: i) the role of spinal astrocytes in µ-opioid signaling and ii) the role of spinal astrocytic protein CD38, in µ-opioid signaling and antinociception. We hypothesize that astrocytes are involved in spinal opioid signaling via mechanisms that engage the astrocytic calcium protein CD38 and its metabolite cADPR. To test this hypothesis, we will perform ex vivo calcium imaging of spinal cord astrocytes using newly developed genetically encoded calcium indicators and electrophysiological readouts to measure the release of glutamate by astrocytes following opioid stimulation. To test the role of astrocytic CD38 in antinociception at the synaptic level, we will measure the ability of the opioid to inhibit optogenetic neuronal synaptic stimulation of Nav 1.8 nociceptors. Comparisons will be made between our wild type and CD38 deficient mice. Our results will characterize the involvement of astrocytes and astrocytic CD38 in µ-opioid signaling at the spinal level and would define the promising underexplored potential of astrocytes as novel targets for the development of pain interventions with reduced addiction liability.
项目概要 阿片类药物通常用于治疗疼痛,阿片类药物信号传导的经典机制 涉及神经机制。长期服用阿片类药物会导致矛盾等负面影响。 痛觉过敏和阿片类药物耐受并可导致依赖性和成瘾,这些负面影响并不存在。 仅通过神经机制来解释非神经元细胞在阿片类信号传导中的作用。 在正常和病理条件下进行治疗对于开发新型疼痛干预措施非常重要。 星形胶质细胞,传统上被认为是支持细胞,现在已知在调节中具有重要作用 突触传递和突触外谷氨酸是疼痛和阿片类镇痛的关键神经递质。 伏隔核是成瘾途径的重要大脑区域,星形胶质细胞已被证明表达 μ-阿片受体(MOR)并通过钙升高和谷氨酸释放来响应阿片类药物。 它们在调节突触传递和突触外谷氨酸方面的关键作用,尚无研究确定 星形胶质细胞是否在脊髓(疼痛处理的重要区域)的 µ-阿片类信号传导中发挥作用 我们的初步行为实验表明,蛋白质 CD38 是一种重要的抗镇痛作用。 负责钙稳态的蛋白质,仅在脊髓中的星形胶质细胞中表达,并且 缺乏 CD38 的动物对吗啡的镇痛效果显着降低 鞘内注射,表明星形细胞 CD38 在脊髓阿片类药物机制中的作用。 目标是在突触水平上定义:i) 脊髓星形胶质细胞在 µ-阿片类信号传导中的作用,以及 ii) 脊髓星形胶质细胞蛋白 CD38 在 µ-阿片类信号传导和反作用中的作用 我们发现星形胶质细胞是 通过与星形细胞钙蛋白 CD38 及其结合的机制参与脊髓阿片类药物信号传导 为了检验这一假设,我们将对脊髓星形胶质细胞进行离体钙成像。 使用新开发的基因编码钙指示剂和电生理读数来测量 阿片类药物刺激后星形胶质细胞释放谷氨酸以测试星形胶质细胞 CD38 在中的作用。 在突触水平上的预期感受,我们将测量阿片类药物抑制光遗传学神经元的能力 Nav 1.8 伤害感受器的突触刺激将在我们的野生型和 CD38 之间进行比较。 我们的结果将描述星形胶质细胞和星形细胞 CD38 在 µ-阿片类药物中的参与情况。 脊髓水平的信号传导,并将星形胶质细胞未被充分开发的潜力定义为新颖的 制定减少成瘾倾向的疼痛干预措施的目标。

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 }}

Ruth E Quintana其他文献

Ruth E Quintana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('Ruth E Quintana', 18)}}的其他基金

Role of astrocytes and astrocytic CD38 in spinal opioid signaling
星形胶质细胞和星形胶质细胞 CD38 在脊髓阿片信号传导中的作用
  • 批准号:
    10452235
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 4.71万
  • 项目类别:

相似国自然基金

芳基氨甲基-哌啶/四氢萘类μ/δ阿片受体双重功效镇痛分子成药性研究
  • 批准号:
    81773635
  • 批准年份:
    2017
  • 资助金额:
    48.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
长效阿片类镇痛药物镇痛与依赖分离的机制研究
  • 批准号:
    81402911
  • 批准年份:
    2014
  • 资助金额:
    23.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
运用代谢组学技术系统研究乌头碱类镇痛药的体内活性/毒性代谢产物
  • 批准号:
    81302844
  • 批准年份:
    2013
  • 资助金额:
    24.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
δ、μ、κ 阿片受体三重激动剂的作用机制研究
  • 批准号:
    81173029
  • 批准年份:
    2011
  • 资助金额:
    14.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
去甲肾上腺素α2A受体的镇痛调节新靶点- - -CSK
  • 批准号:
    81072626
  • 批准年份:
    2010
  • 资助金额:
    35.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

Discovery of analgesic diterpenoid alkaloids from medicinal Aconitum plants using a metabolomic approach
使用代谢组学方法从药用乌头植物中发现镇痛二萜生物碱
  • 批准号:
    10629875
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 4.71万
  • 项目类别:
Developing a novel treatment of cocaine use disorder using an IND dual inhibitor of Cav3 channel and soluble epoxide hydrolase
使用 Cav3 通道和可溶性环氧化物水解酶的 IND 双重抑制剂开发可卡因使用障碍的新型治疗方法
  • 批准号:
    10786151
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 4.71万
  • 项目类别:
The lipid hydrolase NAAA as a target for non-addictive analgesic medications
脂质水解酶 NAAA 作为非成瘾性镇痛药物的靶标
  • 批准号:
    10584428
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 4.71万
  • 项目类别:
Preclinical assessment of a novel systemic drug candidate for osteoarthritic pain
治疗骨关节炎疼痛的新型全身候选药物的临床前评估
  • 批准号:
    10642544
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 4.71万
  • 项目类别:
Designed Multiple Ligands as Non-opioid Analgesics for Treating Chronic Pain
设计多种配体作为非阿片类镇痛药,用于治疗慢性疼痛
  • 批准号:
    10621646
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 4.71万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了