Novel mechanisms for correcting opioid-induced synaptic abnormalities

纠正阿片类药物引起的突触异常的新机制

基本信息

  • 批准号:
    10610455
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 45.38万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2021
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2021-08-15 至 2026-04-30
  • 项目状态:
    未结题

项目摘要

Abstract The US is facing a crisis of opioid overdoses and addiction. Current therapies consist largely of alternative opioids (i.e. maintenance with methadone or buprenorphine) and do not correct neurobiological factors that underlie drug craving and relapse. These factors include the long-lasting changes at glutamatergic synapses in the nucleus accumbens (NAc), which both resemble and differ from changes induced by other highly addictive drugs such as cocaine. Our recent studies suggest these synaptic effects of opioids are opposed by acid- sensing ion channels (ASICs). ASICs conduct inward Na+ and Ca2+ current at post-synaptic dendritic spines where they are activated during synaptic transmission by protons released into the synaptic cleft from neurotransmitter-containing vesicles. Because these protons are removed from the synaptic cleft via the actions of carbonic anhydrase 4 (CA4), genetically disrupting CA4 or pharmacologically inhibiting CA4 with acetazolamide (AZD) dramatically increases synaptic ASIC currents. These observations have led to our hypothesis that AZD will reverse synaptic changes following opioid withdrawal by inhibiting CA4 and increasing ASIC activity, and thereby reduce craving and relapse. In this proposal we plan to test this hypothesis by rigorously assessing effects of opioids on synaptic physiology and behavior. Together the experiments in this proposal will pave the way to a better understanding of the neurobiology underlying opioid addiction and to new molecular targets for treating opioid use disorder (OUD). Knowledge gained from these studies could suggest new ways to treat opioid addiction through non-opioidergic mechanisms, for example by manipulating ASICs, brain pH, or carbonic anhydrase, for which a number of inhibitors are already approved for human use, and might be efficiently repurposed.
抽象的 美国正面临阿片类药物过量和成瘾的危机。目前的疗法主要包括替代疗法 阿片类药物(即用美沙酮或丁丙诺啡维持治疗)并且不能纠正神经生物学因素 是药物渴望和复发的基础。这些因素包括谷氨酸突触的长期变化 伏隔核(NAc),与其他高度成瘾的药物引起的变化既相似又不同 可卡因等药物。我们最近的研究表明阿片类药物的这些突触作用与酸相反 传感离子通道 (ASIC)。 ASIC 在突触后树突棘处传导内向 Na+ 和 Ca2+ 电流 它们在突触传递过程中被释放到突触间隙的质子激活。 含有神经递质的囊泡。因为这些质子通过 碳酸酐酶 4 (CA4) 的作用,从基因上破坏 CA4 或通过药理学抑制 CA4 乙酰唑胺 (AZD) 显着增加突触 ASIC 电流。这些观察结果导致我们 假设 AZD 将通过抑制 CA4 来逆转阿片类药物戒断后的突触变化 增加 ASIC 活动,从而减少渴望和复发。在本提案中,我们计划对此进行测试 通过严格评估阿片类药物对突触生理学和行为的影响来提出假设。一起 该提案中的实验将为更好地理解阿片类药物背后的神经生物学铺平道路 成瘾和治疗阿片类药物使用障碍(OUD)的新分子靶点。从这些中获得的知识 研究可能提出通过非阿片类药物机制治疗阿片类药物成瘾的新方法,例如通过 操纵 ASIC、大脑 pH 值或碳酸酐酶,许多抑制剂已获得批准 供人类使用,并且可以有效地重新利用。

项目成果

期刊论文数量(5)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Investigating role of ASIC2 in synaptic and behavioral responses to drugs of abuse.
研究 ASIC2 在滥用药物的突触和行为反应中的作用。
  • DOI:
  • 发表时间:
    2023
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Fuller, Margaret J;Gupta, Subhash C;Fan, Rong;Taugher;Wang, Grace Z;Andrys, Noah R R;Bera, Amal K;Radley, Jason J;Wemmie, John A
  • 通讯作者:
    Wemmie, John A
Carbonic anhydrase 4 disruption decreases synaptic and behavioral adaptations induced by cocaine withdrawal.
碳酸酐酶 4 破坏会降低可卡因戒断引起的突触和行为适应。
  • DOI:
  • 发表时间:
    2022-11-18
  • 期刊:
  • 影响因子:
    13.6
  • 作者:
    Gupta, Subhash C;Ghobbeh, Ali;Taugher;Fan, Rong;Hardie, Jason B;LaLumiere, Ryan T;Wemmie, John A
  • 通讯作者:
    Wemmie, John A
Blood epigenome-wide association studies of suicide attempt in adults with bipolar disorder.
双相情感障碍成人自杀企图的血液表观基因组关联研究。
  • DOI:
  • 发表时间:
    2024-01-31
  • 期刊:
  • 影响因子:
    6.8
  • 作者:
    Mirza, Salahudeen;Lima, Camila N C;Del Favero;Rubinstein, Alexandre;Topolski, Natasha;Cabrera;Kovács, Emese H C;Blumberg, Hilary P;Richards, Jenny Gringer;Williams, Aislinn J;Wemmie, John A;Magnotta, Vincent
  • 通讯作者:
    Magnotta, Vincent
Effects of acid-sensing ion channel-1A (ASIC1A) on cocaine-induced synaptic adaptations.
酸敏感离子通道 1A (ASIC1A) 对可卡因诱导的突触适应的影响。
  • DOI:
  • 发表时间:
    2023
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Gupta, Subhash C;Taugher;Hardie, Jason B;Fan, Rong;LaLumiere, Ryan T;Wemmie, John A
  • 通讯作者:
    Wemmie, John A
Blood epigenome-wide association studies of suicide attempt in adults with bipolar disorder.
双相情感障碍成人自杀企图的血液表观基因组关联研究。
  • DOI:
  • 发表时间:
    2023-07-24
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Mirza, Salahudeen;de Carvalho Lima, Camila N;Del Favero;Rubinstein, Alexandre;Topolski, Natasha;Cabrera;Kovács, Emese H C;Blumberg, Hilary P;Richards, Jenny Gringer;Williams, Aislinn J;Wemmie, John A;Magnotta
  • 通讯作者:
    Magnotta
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