Unraveling the role of satellite glial cells in sensory hypersensitivity in Fragile X syndrome

揭示卫星胶质细胞在脆性 X 综合征感觉超敏反应中的作用

基本信息

  • 批准号:
    10752180
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 42.76万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2023
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2023-09-06 至 2025-08-31
  • 项目状态:
    未结题

项目摘要

ABSTRACT Fragile X syndrome (FXS) is the leading known genetic cause of autism spectrum disorders (ASD). Some of the most prevalent symptoms of FXS and ASD are somatosensory deficits and hypersensitivity to sensory stimuli. Increasing evidence suggests that sensory hypersensitivity leads to behavioral alterations such as poor eye contact, anxiety, and impaired social interactions. Sensory hypersensitivity in FXS has thus far been largely attributed to sensory processing deficits in brain circuits. Yet, despite two decades of intensive studies, mechanisms of sensory deficits in FXS remain poorly understood and no targeted treatments are available. Peripheral sensory neurons in dorsal root ganglia (DRG) receive direct sensory information from the skin and convey it to the central nervous system. Activity of sensory neurons is modulated by satellite glial cells (SGCs), which completely envelop each sensory neuron soma to form a morphological and functional unit. SGC-neuron communication is bi-directional and provides feed-back control of neuronal activity. Dysregulation of SCG-neuron communication is known to contribute to neuronal hyperexcitability in many pain syndromes. Yet, whether SGC-neuron communication is disrupted in FXS and to what extent SGCs contribute to sensory deficits in FXS remains poorly understood. In response to this challenge, we began to explore potential deficits in SGC-neuron communication in Fmr1 KO mice, the FXS mouse model. We found that sensory neurons exhibit pronounced hyperexcitability in Fmr1 KO mice. Our findings are in line with recent studies in other models of ASD suggesting that core cognitive and sensory deficits may arise from an earlier abnormality in sensory inputs that drive subsequent abnormal development of cortical circuits. In addition to abnormalities in intrinsic neuronal mechanisms, we discovered that association of sensory neurons with their enveloping SGCs is disrupted. Furthermore, transcriptional changes in both neurons and SGCs indicate dysregulation of pathways involved in SGC-neuron communication. We will examine if and how bi-directional signaling between neurons and SGCs is disrupted in Fmr1 KO. This will be achieved by visualization and analysis of glutamate and ATP release in neuron-SGC communication. We will further define the proteins secreted by SGC using mass spectrometry approaches and the changes in the SGC secretome caused by FMRP loss. Finally, we will assess if targeting neuron-SGCs communication improves neuronal excitability and, as a proof-of-principle, can normalize a subset of relevant behavioral deficits in the FXS mouse model. We will also generate an SGC-specific Fmr1 KO to determine which defects in SGC- neuron communication are specifically caused by loss of FMRP in SGCs. Our studies will provide foundation to define the defects in SGC-neuron communication and how they contribute to sensory hypersensitivity in FXS, with a potential to open new directions to ameliorate sensory deficits in FXS.
抽象的 脆性 X 综合征 (FXS) 是自闭症谱系障碍 (ASD) 的主要已知遗传原因。一些 FXS 和 ASD 最常见的症状是体感缺陷和感觉过敏 刺激。越来越多的证据表明,感觉过敏会导致行为改变,例如 目光接触不良、焦虑和社交互动受损。迄今为止,FXS 中的感觉超敏反应已被 很大程度上归因于大脑回路的感觉处理缺陷。然而,尽管二十年来的密集 研究表明,FXS 感觉缺陷的机制仍然知之甚少,并且没有针对性的治疗方法 可用的。背根神经节 (DRG) 的外周感觉神经元接收直接感觉信息 皮肤并将其传送到中枢神经系统。感觉神经元的活动由卫星调节 神经胶质细胞(SGC),完全包裹每个感觉神经元胞体,形成形态和结构 功能单元。 SGC-神经元通讯是双向的,并提供神经元的反馈控制 活动。已知 SCG-神经元通讯失调会导致神经元过度兴奋 许多疼痛综合症。然而,FXS 中 SGC 与神经元的通讯是否受到干扰以及干扰程度如何? SGC 导致 FXS 感觉缺陷的原因仍然知之甚少。为了应对这一挑战,我们 开始探索 Fmr1 KO 小鼠(FXS 小鼠模型)中 SGC-神经元通讯的潜在缺陷。 我们发现 Fmr1 KO 小鼠的感觉神经元表现出明显的过度兴奋。我们的发现是一致的 最近对其他自闭症谱系障碍模型的研究表明,核心认知和感觉缺陷可能源于 早期感觉输入异常,导致皮层回路随后异常发育。在 除了内在神经元机制的异常之外,我们发现感觉的关联 神经元及其包络的 SGC 被破坏。此外,神经元和 SGC 表明参与 SGC-神经元通讯的通路失调。我们将检查是否和 Fmr1 KO 中神经元和 SGC 之间的双向信号传导如何被破坏。这将通过以下方式实现 神经元-SGC 通讯中谷氨酸和 ATP 释放的可视化和分析。我们将进一步 使用质谱方法定义 SGC 分泌的蛋白质以及 SGC 的变化 FMRP 丢失导致的分泌蛋白组。最后,我们将评估靶向神经元-SGC 的通信是否得到改善 神经元兴奋性,并且作为原理证明,可以使神经元中相关行为缺陷的子集正常化 FXS 鼠标型号。我们还将生成 SGC 特定的 Fmr1 KO 以确定 SGC 中的哪些缺陷 神经元通讯特别是由 SGC 中 FMRP 的丢失引起的。我们的研究将为我们提供基础 定义 SGC-神经元通讯的缺陷以及它们如何导致感觉超敏反应 FXS,有可能开辟新的方向来改善 FXS 的感官缺陷。

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 }}

Valeria Cavalli其他文献

Valeria Cavalli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('Valeria Cavalli', 18)}}的其他基金

Characterization of human DRG at the single cell level via integrated transcriptomics and spatial proteomics
通过整合转录组学和空间蛋白质组学在单细胞水平表征人类 DRG
  • 批准号:
    10593846
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 42.76万
  • 项目类别:
Characterization of human DRG at the single cell level via integrated transcriptomics and spatial proteomics
通过整合转录组学和空间蛋白质组学在单细胞水平表征人类 DRG
  • 批准号:
    10707415
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 42.76万
  • 项目类别:
2022 Cell Biology of the Neuron Gordon Research Conference and Gordon ReSeminar
2022年神经元细胞生物学戈登研究会议和戈登再研讨会
  • 批准号:
    9992131
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 42.76万
  • 项目类别:
Multicellular Mechanisms Driving Axon Regeneration
驱动轴突再生的多细胞机制
  • 批准号:
    10406343
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 42.76万
  • 项目类别:
Multicellular Mechanisms Driving Axon Regeneration
驱动轴突再生的多细胞机制
  • 批准号:
    10238542
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 42.76万
  • 项目类别:
Multicellular Mechanisms Driving Axon Regeneration
驱动轴突再生的多细胞机制
  • 批准号:
    10624855
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 42.76万
  • 项目类别:
Functional role of satellite glial cells in axon regeneration
卫星胶质细胞在轴突再生中的功能作用
  • 批准号:
    10061654
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 42.76万
  • 项目类别:
Functional role of satellite glial cells in axon regeneration
卫星胶质细胞在轴突再生中的功能作用
  • 批准号:
    9913648
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 42.76万
  • 项目类别:
ELUCIDATING THE ROLE OF NEURONAL MTOR SIGNALING IN SCHWANN CELL DEVELOPMENT
阐明神经元 MTOR 信号转导在施万细胞发育中的作用
  • 批准号:
    9387143
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 42.76万
  • 项目类别:
MECHANISMS OF CHROMATIN REMODELING PROMOTING AXON REGENERATION
染色质重塑促进轴突再生的机制
  • 批准号:
    9328185
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    $ 42.76万
  • 项目类别:

相似国自然基金

基于lncRNA NONHSAT042241/hnRNP D/β-catenin轴探讨雷公藤衍生物(LLDT-8)对类风湿关节炎滑膜成纤维细胞功能影响及机制研究
  • 批准号:
    82304988
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
针刺手法和参数对针刺效应启动的影响及其机制
  • 批准号:
    82305416
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
二仙汤影响肾上腺皮质-髓质激素分泌及调控下丘脑温度感受器以缓解“天癸竭”潮热的研究
  • 批准号:
    82374307
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    48 万元
  • 项目类别:
    面上项目
固定翼海空跨域航行器出水稳定性与流体动力载荷影响机制
  • 批准号:
    52371327
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    50 万元
  • 项目类别:
    面上项目
经济制裁对跨国企业海外研发网络建构的影响:基于被制裁企业的视角
  • 批准号:
    72302155
  • 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

The Injectrode- An injectable, easily removable electrode as a trial lead for baroreceptor activation therapy to treat hypertension and heart failure
Injectrode——一种可注射、易于拆卸的电极,作为压力感受器激活疗法的试验引线,以治疗高血压和心力衰竭
  • 批准号:
    10697600
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 42.76万
  • 项目类别:
MECHANISMS OF VISCERAL PAIN DRIVEN BY SMALL INTESTINAL MICROBIOTA
小肠微生物驱动内脏疼痛的机制
  • 批准号:
    10836298
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 42.76万
  • 项目类别:
Mitochondrial regulation of nociceptor function
伤害感受器功能的线粒体调节
  • 批准号:
    10644865
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 42.76万
  • 项目类别:
Advancing Development of Novel Immunotherapy for Chemotherapy-induced Peripheral Neuropathy (CIPN)
推进化疗引起的周围神经病变 (CIPN) 的新型免疫疗法的发展
  • 批准号:
    10588384
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 42.76万
  • 项目类别:
Cell-type specific molecular and functional analyses to target dorsal horn pain circuitry in mice and non-human primates
针对小鼠和非人类灵长类动物背角疼痛回路的细胞类型特异性分子和功能分析
  • 批准号:
    10863324
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 42.76万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了