前额叶皮层边缘下叶-边缘前叶通路及其微环路功能障碍参与慢性炎症痛

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AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    91732107
  • 项目类别：
    重大研究计划
  • 资助金额：
    50.0万
  • 负责人：
    万有
  • 依托单位：
    北京大学
  • 学科分类：
    H0903.感觉障碍、疼痛与镇痛
  • 结题年份：
    2019
  • 批准年份：
    2017
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2018-01-01 至2019-12-31

项目摘要

Chronic pain is a common clinical manifestation involving perceptual, affective and cognitive dimensions. The prefrontal cortex (PFC) is a common cortical region for all these processes. With a combinative application of in vivo electrophysiological recording, optogenetics and calcium imaging, the present project aims to examine the role of infralimbic-prelimbic (IL-PL) microcircuit within the PFC in chronic inflammatory pain and associated emotional and cognitive dysfunction. Electrophysiological features of the IL-PL pathway in chronic pain will be first examined, followed by optogenetic manipulations of the pathway. Potential roles of PV-positive interneurons in layer V of the PL will be further examined with in vivo calcium imaging and brain slice patch clamping. The project will test our following hypothesis: in the development of chronic inflammatory pain, hypo-functional pyramidal neurons in the IL induce over-excited downstream PL pyramidal neurons due to disinhibition. This research will deepen our understanding of the role of different PFC subregions in the development of chronic inflammatory pain.
慢性痛包含了伤害性感受及情绪、认知等多个维度。前额叶皮层是脑内同时涉及这三个维度的重要核团，从而参与慢性痛时情绪、认知障碍的“共病”。本项目将进一步深入到前额叶内两个重要的亚区，即边缘下叶(IL)和边缘前叶(PL)，拟联合应用清醒大鼠多通道在体电生理记录、光遗传学、在体钙成像等多种技术，在慢性炎症痛模型中深入研究IL-PL通路介导慢性痛的神经通路机制。项目首先明确慢性痛大鼠IL、PL及IL-PL通路电活动特性的变化及其与痛行为、情绪与认知障碍的相关性，进而应用光遗传学技术模拟或挽救IL-PL通路活动变化，证实它们对痛行为影响的因果关系，最后应用在体钙成像和脑片膜片钳技术，明确PL区PV阳性中间神经元在其中的作用。本项目希望证实以下科学假说：慢性炎性痛时，IL功能的减弱，导致PL内抑制性中间神经元功能减弱，继而PL内的锥体神经元脱抑制而兴奋性增高，从而导致慢性炎性痛的发生。

结项摘要

本项目联合应用清醒大鼠多通道在体电生理记录、光遗传学等多种技术，明确慢性炎症痛大鼠模型边缘下叶(IL)、边缘前叶(PL)及IL-PL通路电活动特性的变化及其与痛行为、情绪与认知障碍的相关性，进而应用光遗传学技术模拟或挽救IL-PL通路活动变化，证实它们对痛行为尤其是自发痛行为间的因果关系。项目证实：慢性炎性痛时，IL功能的减弱，而PL内的锥体神经元兴奋性增高，从而导致慢性炎性痛的发生。且在此基础之上，进一步发现腹侧海马CA1区（vCA1）是影响IL-PL通路活动的关键上游脑区，局部脑源性神经营养因子（BDNF）含量降低是上述变化的重要分子机制之一。此外，项目将CRISPR-SaCas9基因编辑系统配合工具病毒及基于cfos-rtTA-TRE的神经元亚群标记系统，实现了特定投射和功能特征的神经元亚群基因编辑，有助于未来深入探究特定神经通路及靶基因的功能。本项目揭示前额叶皮质参与痛觉调控的生物学机制，为慢性疼痛的基础研究与临床治疗开辟了新思路。本项目共发表SCI论文13篇，包括Cell Reports, Science Advances等高水平SCI期刊。

项目成果

期刊论文数量（13）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
Development of CRISPR-SaCas9 system for projection-specific and cell type-specific gene editing in the mammalian brain
开发用于哺乳动物大脑中投影特异性和细胞类型特异性基因编辑的 CRISPR-SaCas9 系统
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    Science Advances
  • 影响因子：
    13.6
  • 作者：
    Sun Haojie;Fu Su;Cui Shuang;Yin Xiangsha;Sun Xiaoyan;Qi Xutao;Cui Kun;Wang Jiaxin;Ma Longyu;Liu Fengyu;Liao Feifei;Wang Xinhong;Yi Ming;Wan You
  • 通讯作者：
    Wan You
Accumulation of Ca(v)3.2 T-type Calcium Channels in the Uninjured Sural Nerve Contributes to Neuropathic Pain in Rats with Spared Nerve Injury.
未损伤腓肠神经中 Ca(v)3.2 T 型钙通道的积累导致神经损伤大鼠的神经病理性疼痛
  • DOI：
    10.3389/fnmol.2018.00024
  • 发表时间：
    2018
  • 期刊：
    Frontiers in molecular neuroscience
  • 影响因子：
    4.8
  • 作者：
    Chen W;Chi YN;Kang XJ;Liu QY;Zhang HL;Li ZH;Zhao ZF;Yang Y;Su L;Cai J;Liao FF;Yi M;Wan Y;Liu FY
  • 通讯作者：
    Liu FY
Hypersensitivity of Prelimbic Cortex Neurons Contributes to Aggravated Nociceptive Responses in Rats With Experience of Chronic Inflammatory Pain.
边缘前皮层神经元的超敏反应导致患有慢性炎性疼痛的大鼠伤害性反应加剧
  • DOI：
    10.3389/fnmol.2018.00085
  • 发表时间：
    2018
  • 期刊：
    Frontiers in molecular neuroscience
  • 影响因子：
    4.8
  • 作者：
    Fan XC;Fu S;Liu FY;Cui S;Yi M;Wan Y
  • 通讯作者：
    Wan Y
A Context-Based Analgesia Model in Rats: Involvement of Prefrontal Cortex.
基于情境的大鼠镇痛模型：前额皮质的参与
  • DOI：
    10.1007/s12264-018-0279-6
  • 发表时间：
    2018-12
  • 期刊：
    Neuroscience bulletin
  • 影响因子：
    5.6
  • 作者：
    Xu L;Wan Y;Ma L;Zheng J;Han B;Liu FY;Yi M;Wan Y
  • 通讯作者：
    Wan Y
A novel 3D-printed multi-drive system for synchronous electrophysiological recordings in multiple brain regions
一种新颖的 3D 打印多驱动系统，用于多个大脑区域的同步电生理记录
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2019
  • 期刊：
    Frontiers in Neuroscience
  • 影响因子：
    4.3
  • 作者：
    Jun Ma;Zifang Zhao;Shuang Cui;Fengyu Liu;Ming Yi;You Wan
  • 通讯作者：
    You Wan

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其他文献

脊神经结扎诱导大鼠脊髓背角SFKs-Y416p 和GluN2B 表达增加
  • DOI：
    10.3969/j.issn.1006-9852.2014.09.003
  • 发表时间：
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  • 期刊：
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  • 作者：
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慢性腰背痛患者艾灸热敏现象的脑电机制初探
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
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  • 期刊：
    中国疼痛医学杂志
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    --
  • 作者：
    李小俚;万有;陈日新;伊鸣
  • 通讯作者：
    伊鸣
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  • 作者：
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    10.3969/j.issn.1006-9852.2015.01.012
  • 发表时间：
    2015
  • 期刊：
    中国疼痛医学杂志
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
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  • 通讯作者：
    李小俚
急性疼痛早期治疗的必要性
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2011
  • 期刊：
    中国疼痛医学杂志
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    万有;刘风雨
  • 通讯作者：
    刘风雨

其他文献

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万有的其他基金

前边缘皮层疼痛印迹神经元SAP102蛋白参与神经病理痛及其机制研究
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背根神经节神经元辣椒素受体及其表达的移型参与慢性炎性痛的机制
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AI项目解读示例

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

        graph TD
          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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