A Subpopulation of Striatal Neurons Mediates Levodopa-Induced Dyskinesia.
A Subpopulation of Striatal Neurons Mediates Levodopa-Induced Dyskinesia.
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DOI：
10.1016/j.neuron.2018.01.017
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发表时间：
2018-02-21
期刊：
影响因子：
16.2
通讯作者：
Nelson AB
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Girasole AE;Lum MY;Nathaniel D;Bair-Marshall CJ;Guenthner CJ;Luo L;Kreitzer AC;Nelson AB
帕金森氏病的特征是中脑多巴胺神经元进行性丧失。使用左旋多巴的多巴胺替代疗法可以缓解帕金森氏症的运动症状，但会出现不自主运动，称为左旋多巴诱发的运动障碍(LID)。纹状体中的异常活动被认为是导致LID的原因。在这里，为了建立纹状体活动和运动障碍之间的直接联系，我们结合了光遗传学和一种操纵运动障碍相关神经元的方法，即在活跃群体中进行定向重组(TRAP)。我们发现，陷阱细胞是纹状体感觉运动神经元的一个稳定亚群，主要来自直接通路，并且在没有左旋多巴的情况下，陷阱纹状体神经元的重新激活会导致运动障碍。抑制被捕获的细胞，而不是直接通路神经元的非特异性子集，可以改善LID。这些结果表明，纹状体神经元的一个独特的亚群与LID有因果关系，并表明成功的治疗LID的治疗策略可能需要靶向功能性选择性神经元亚型。Girasole等人。使用FosTRAP系统在全脑范围内捕获和操作与左旋多巴诱导的运动障碍(LID)相关的人群。它们表明，纹状体神经元的一个子集在LID的产生中是必要的和充分的。
Parkinson’s disease is characterized by the progressive loss of midbrain dopamine neurons. Dopamine replacement therapy with levodopa alleviates parkinsonian motor symptoms but is complicated by the development of involuntary movements, termed levodopa-induced dyskinesia (LID). Aberrant activity in the striatum has been hypothesized to cause LID. Here, to establish a direct link between striatal activity and dyskinesia, we combine optogenetics and a method to manipulate dyskinesia-associated neurons, targeted recombination in active populations (TRAP). We find that TRAPed cells are a stable subset of sensorimotor striatal neurons, predominantly from the direct pathway, and that reactivation of TRAPed striatal neurons causes dyskinesia in the absence of levodopa. Inhibition of TRAPed cells, but not a nonspecific subset of direct pathway neurons, ameliorates LID. These results establish that a distinct subset of striatal neurons is causally involved in LID and indicate that successful therapeutic strategies for treating LID may require targeting functionally selective neuronal subtypes. Girasole et al. use the FosTRAP system to capture and manipulate populations associated with levodopa-induced dyskinesia (LID) brain-wide. They show that a subset of striatal neurons is necessary and sufficient in the production of LID.
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