Modeling CNS dynamics in HIV infection and cannabinoids with forebrain organoids

用前脑类器官模拟 HIV 感染和大麻素中的中枢神经系统动力学

基本信息

  • 批准号:
    10432007
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 69.52万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2019
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2019-08-01 至 2024-06-30
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

PROJECT SUMMARY HIV-Associated Neurocognitive Disorder (HAND) persists in up to 50% of the HIV-positive population, often in spite of low or undetectable viral loads due to effective antiretroviral therapy (ART). Microglia are the resident macrophages in the central nervous system (CNS) and are thought to be a persistent reservoir of HIV in ART treated patients. Microglia secrete a panoply of factors that impact neuronal function and these secreted factors are altered during HIV infection of microglia. In addition to HIV virus-host interactions mediated by microglia, many exogenous factors can modify these interactions or directly impact the CNS itself, making it difficult to dissect the underlying causes of neural pathology leading to HAND. To establish a physiologically- relevant platform to investigate the dynamics of HIV infection in the context of ART and other co-factors, we will use human induced pluripotent stem cells to generate human microglia that we can co-culture with our well-characterized 3D model of the developing cerebral cortex. This integrated 3D cerebral organoid model will recapitulate many of the critical cell populations thought to contribute to HAND-related pathology including glutamatergic neurons, astrocytes, and microglia. We will evaluate the efficacy of the cerebral organoids to model HIV infections by measuring HIV replication kinetics and suppression, as well as HIV protein expression in different cell types (Aim 1). We will then measure the impact of HIV on neuronal development and function at several time points following acute exposure (Aim 2). We will perform morphological and electrophysiological analyses and RNA sequencing at both the single cell and population level to determine the cell type-specific transcriptional responses to HIV exposure. Finally, we will evaluate the impact of exogenous drugs on these measures of viral replication and neuronal function (Aim 3). As a proof-of-concept, we will test a preferred regimen of ART, as well as cannabinoids, both with and without HIV exposure to begin to dissect the impact of these common co-factors on cellular properties that may contribute to pathology underlying HAND. Successful completion of these experiments will result in a validated platform to model the dynamics of neuroinflammatory disorders using brain region-specific cerebral organoids integrated with human microglia.
项目概要 HIV 相关神经认知障碍 (HAND) 持续存在于高达 50% 的 HIV 阳性人群中,通常发生在 尽管由于有效的抗逆转录病毒治疗(ART),病毒载量较低或无法检测到。小胶质细胞是居民 中枢神经系统 (CNS) 中的巨噬细胞被认为是 ART 中 HIV 的持久储存库 接受治疗的患者。小胶质细胞分泌一系列影响神经元功能的因子,这些因子 HIV感染小胶质细胞期间因素发生改变。除了由 HIV 介导的病毒与宿主相互作用外, 小胶质细胞中,许多外源因素可以改变这些相互作用或直接影响中枢神经系统本身,使其 很难剖析导致 HAND 的神经病理学根本原因。建立生理学—— 相关平台来研究 ART 和其他辅助因素背景下的 HIV 感染动态,我们 将使用人类诱导多能干细胞来生成人类小胶质细胞,我们可以将其与我们的共培养 发育中的大脑皮层的特征良好的 3D 模型。这种集成的 3D 大脑类器官模型将 概括了许多被认为有助于 HAND 相关病理学的关键细胞群,包括 谷氨酸能神经元、星形胶质细胞和小胶质细胞。我们将评估大脑类器官的功效 通过测量 HIV 复制动力学和抑制以及 HIV 蛋白表达来建立 HIV 感染模型 在不同的细胞类型中(目标 1)。然后我们将测量艾滋病毒对神经元发育和功能的影响 急性暴露后的几个时间点(目标 2)。我们将进行形态学和电生理学检查 在单细胞和群体水平上进行分析和 RNA 测序,以确定细胞类型特异性 HIV暴露的转录反应。最后,我们将评估外源性药物对这些的影响 病毒复制和神经元功能的测量(目标 3)。作为概念验证,我们将测试首选 ART 疗法以及大麻素,无论是否接触过 HIV,都开始剖析其影响 这些共同的细胞特性辅助因素可能导致 HAND 的病理学。成功的 这些实验的完成将产生一个经过验证的平台来模拟神经炎症的动力学 使用与人类小胶质细胞整合的大脑区域特异性脑类器官来治疗疾病。

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 }}

Kimberly Christian其他文献

Kimberly Christian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('Kimberly Christian', 18)}}的其他基金

Functional impact of antiretroviral drugs on human neuronal subtypes
抗逆转录病毒药物对人类神经元亚型的功能影响
  • 批准号:
    9925514
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 69.52万
  • 项目类别:
Modeling CNS dynamics in HIV infection and cannabinoids with forebrain organoids
用前脑类器官模拟 HIV 感染和大麻素中的中枢神经系统动力学
  • 批准号:
    10656388
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 69.52万
  • 项目类别:
Modeling CNS dynamics in HIV infection and cannabinoids with forebrain organoids
用前脑类器官模拟 HIV 感染和大麻素中的中枢神经系统动力学
  • 批准号:
    10197084
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 69.52万
  • 项目类别:
Modeling CNS dynamics in HIV infection and cannabinoids with forebrain organoids
用前脑类器官模拟 HIV 感染和大麻素中的中枢神经系统动力学
  • 批准号:
    9979864
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 69.52万
  • 项目类别:
Functional impact of antiretroviral drugs on human neuronal subtypes
抗逆转录病毒药物对人类神经元亚型的功能影响
  • 批准号:
    10025266
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 69.52万
  • 项目类别:
Identifying the physiological correlates of adult-born granule cells in vivo
识别体内成年颗粒细胞的生理相关性
  • 批准号:
    9062521
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 69.52万
  • 项目类别:
Identifying the physiological correlates of adult-born granule cells in vivo
识别体内成年颗粒细胞的生理相关性
  • 批准号:
    8978461
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 69.52万
  • 项目类别:

相似海外基金

Transcriptional assessment of haematopoietic differentiation to risk-stratify acute lymphoblastic leukaemia
造血分化的转录评估对急性淋巴细胞白血病的风险分层
  • 批准号:
    MR/Y009568/1
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 69.52万
  • 项目类别:
    Fellowship
Combining two unique AI platforms for the discovery of novel genetic therapeutic targets & preclinical validation of synthetic biomolecules to treat Acute myeloid leukaemia (AML).
结合两个独特的人工智能平台来发现新的基因治疗靶点
  • 批准号:
    10090332
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 69.52万
  • 项目类别:
    Collaborative R&D
Acute senescence: a novel host defence counteracting typhoidal Salmonella
急性衰老:对抗伤寒沙门氏菌的新型宿主防御
  • 批准号:
    MR/X02329X/1
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 69.52万
  • 项目类别:
    Fellowship
Cellular Neuroinflammation in Acute Brain Injury
急性脑损伤中的细胞神经炎症
  • 批准号:
    MR/X021882/1
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 69.52万
  • 项目类别:
    Research Grant
KAT2A PROTACs targetting the differentiation of blasts and leukemic stem cells for the treatment of Acute Myeloid Leukaemia
KAT2A PROTAC 靶向原始细胞和白血病干细胞的分化,用于治疗急性髓系白血病
  • 批准号:
    MR/X029557/1
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 69.52万
  • 项目类别:
    Research Grant
Combining Mechanistic Modelling with Machine Learning for Diagnosis of Acute Respiratory Distress Syndrome
机械建模与机器学习相结合诊断急性呼吸窘迫综合征
  • 批准号:
    EP/Y003527/1
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 69.52万
  • 项目类别:
    Research Grant
FITEAML: Functional Interrogation of Transposable Elements in Acute Myeloid Leukaemia
FITEAML:急性髓系白血病转座元件的功能研究
  • 批准号:
    EP/Y030338/1
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 69.52万
  • 项目类别:
    Research Grant
STTR Phase I: Non-invasive focused ultrasound treatment to modulate the immune system for acute and chronic kidney rejection
STTR 第一期:非侵入性聚焦超声治疗调节免疫系统以治疗急性和慢性肾排斥
  • 批准号:
    2312694
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 69.52万
  • 项目类别:
    Standard Grant
ロボット支援肝切除術は真に低侵襲なのか?acute phaseに着目して
机器人辅助肝切除术真的是微创吗?
  • 批准号:
    24K19395
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 69.52万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
Acute human gingivitis systems biology
人类急性牙龈炎系统生物学
  • 批准号:
    484000
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 69.52万
  • 项目类别:
    Operating Grants
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了