酸敏感离子通道调控负性记忆的机制研究

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AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    81400870
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    26.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    H0902.意识障碍与认知功能障碍
  • 结题年份:
    2017
  • 批准年份:
    2014
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2015-01-01 至2017-12-31

项目摘要

The acid-sensing ion channel (ASIC) is one of extracellular proton (H+)-gated cation channels and widely expressed in peripheral and central neurons. Based on our previous studies on the biological roles and underlying mechanisms of ASIC (Neuron, 2010; J Biol Chem, 2011a,b; J Neurosci, 2013), in addition to our recent preliminary finding that ASIC1a knockout mice show a specific deficiency in the conditioned taste aversion memory stability, we propose here to deepen our studies on the involvement of ASIC in diverse forms of aversive memory with the emphasis on the determination of the involvement of particular memory phase, unveiling the molecular sensitization mechanisms during memory processes, uncovering the cell-type specific role, and implicating its pathophysiological relevance, by the use of combination of conventional and conditional knockout mice, in-situ injection of virus, behavioral assessment, electrophysiology in addition to biochemistry and molecular cell biology techniques. The present study will shed more light on the understanding on the mechanisms of aversive memory as well as the physiological functions of ASIC.
酸敏感离子通道(acid-sensing ion channel, ASIC)是一类由胞外酸化所激活的阳离子通道,广泛分布于中枢和外周神经元。申请人致力于ASIC生物学功能以及作用机制研究(Neuron, 2010; J Biol Chem, 2011a,b; J Neurosci, 2013)。本项目基于ASIC1a亚基基因敲除小鼠条件性味觉厌恶记忆受损的最新发现,运用多种负性记忆模型,采用经典和条件性基因敲除、急性病毒载体基因干预、脑区定点注射和行为学分析等在体操作手段,结合电生理学、生物化学和分子细胞生物学等离体操作手段,在记忆环节鉴定、分子敏化机制解析、通道的细胞类型特异性鉴定以及病理模型的功能研究等多个层次,研究ASIC1a调控负性记忆的过程,为进一步揭示负性记忆机制以及进行机制指导下的干预和调控提供新思路,也为理解通道的生理功能提供新证据。

结项摘要

酸敏感离子通道(acid-sensing ion channel, ASIC)是一类由胞外酸化激活的阳离子通道,广泛分布于中枢和外周神经元。本项目运用条件性味觉厌恶记忆等负性记忆模型,采用经典和条件性基因敲除、急性病毒载体基因干预、脑区定点注射和行为学分析等在体操作手段,结合电生理学、生物化学和分子细胞生物学等离体操作手段,在记忆环节鉴定、分子敏化机制解析、通道的细胞类型特异性鉴定以及病理模型的功能研究等多个层次,研究ASIC1a调控负性记忆的过程,为进一步揭示负性记忆机制以及进行机制指导下的干预和调控提供新思路,也为理解通道的生理功能提供新证据。本项目研究发现,ASIC1a的功能缺失阻断已建立味觉厌恶记忆的消退,但是对于起始的联合型味觉学习没有影响,对于味觉厌恶记忆的长时程保留也没有影响。同时,本项目鉴定出ASIC1a在岛叶突触的长时程抑制可塑性中发挥至关重要的作用。遗传学敲除或药理学抑制ASIC1a降低了岛叶皮层长时程突触抑制的诱导概率,但是对于长时程突触增强却没有影响。味觉厌恶记忆的消退导致岛叶突触效能的降低,从而使得长时程突触抑制的可塑性不再发生。上述在ASIC1a缺陷小鼠上表现出的长时程突触抑制和消退学习的异常能够通过在岛叶皮层过表达野生型ASIC1a通道所解救,但是过表达不通透离子的突变体没有类似的效应。因此,本项目证明了ASIC1a介导的岛叶突触抑制抑制机制在消退学习中发挥作用,为靶向ASIC1a干预适应性行为提供理论基础。本项目在《Nature Communications》、《Cell Reports》等国际期刊发表论文8篇,申请中国发明专利2项;协助培养博士研究生毕业3人,以联合培养的方式为国内兄弟单位培养研究生毕业3人;培养项目组成员获各类资助项目、奖励或人才计划9项目;项目组成员参与国内国际学术会议交流5次,圆满完成预期目标。

项目成果

期刊论文数量(8)
专著数量(0)
科研奖励数量(2)
会议论文数量(0)
专利数量(2)
A behavioral defect of temporal association memory in mice that partly lack dopamine reuptake transporter.
部分缺乏多巴胺再摄取转运蛋白的小鼠时间关联记忆的行为缺陷
  • DOI:
    10.1038/srep17461
  • 发表时间:
    2015-12-10
  • 期刊:
    Scientific reports
  • 影响因子:
    4.6
  • 作者:
    Deng S;Zhang L;Zhu T;Liu YM;Zhang H;Shen Y;Li WG;Li F
  • 通讯作者:
    Li F
Acid-sensing ion channel 1a contributes to hippocampal LTP inducibility through multiple mechanisms.
酸敏感离子通道 1a 通过多种机制促进海马 LTP 诱导
  • DOI:
    10.1038/srep23350
  • 发表时间:
    2016-03-21
  • 期刊:
    Scientific reports
  • 影响因子:
    4.6
  • 作者:
    Liu MG;Li HS;Li WG;Wu YJ;Deng SN;Huang C;Maximyuk O;Sukach V;Krishtal O;Zhu MX;Xu TL
  • 通讯作者:
    Xu TL
Acidosis counteracts itch tachyphylaxis to consecutive pruritogen exposure dependent on acid-sensing ion channel 3.
酸中毒依赖于酸敏感离子通道 3 来抵消连续接触瘙痒原引起的瘙痒快速耐受
  • DOI:
    10.1177/1744806917721114
  • 发表时间:
    2017-01
  • 期刊:
    Molecular pain
  • 影响因子:
    3.3
  • 作者:
    Jiang YM;Huang C;Peng Z;Han SL;Li WG;Zhu MX;Xu TL
  • 通讯作者:
    Xu TL
Curcumol allosterically modulates GABA(A) receptors in a manner distinct from benzodiazepines.
姜黄酚以不同于苯二氮卓类药物的方式变构调节 GABA(A) 受体
  • DOI:
    10.1038/srep46654
  • 发表时间:
    2017-04-24
  • 期刊:
    Scientific reports
  • 影响因子:
    4.6
  • 作者:
    Liu YM;Fan HR;Ding J;Huang C;Deng S;Zhu T;Xu TL;Ge WH;Li WG;Li F
  • 通讯作者:
    Li F
ASIC1a regulates insular long-term depression and is required for the extinction of conditioned taste aversion
ASIC1a 调节岛叶长期抑郁,是消除条件性味觉厌恶所必需的
  • DOI:
    10.1038/ncomms13770
  • 发表时间:
    2016-12-07
  • 期刊:
    NATURE COMMUNICATIONS
  • 影响因子:
    16.6
  • 作者:
    Li, Wei-Guang;Liu, Ming-Gang;Xu, Tian-Le
  • 通讯作者:
    Xu, Tian-Le

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其他文献

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    面上项目

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课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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