Single Cell Transcriptomic and Epigenomic Dissection of Opioid and Cocaine Responses in HIV
HIV 中阿片类药物和可卡因反应的单细胞转录组和表观基因组解析
基本信息
- 批准号:10478928
- 负责人:
- 金额:$ 244.79万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:
- 财政年份:2021
- 资助国家:美国
- 起止时间:2021-09-01 至 2026-06-30
- 项目状态:未结题
- 来源:
- 关键词:AIDS/HIV problemATAC-seqAddictive BehaviorAddressAffectAmygdaloid structureAnimal ModelAnimalsAtlasesBiologicalBiological AssayBiologyBrainBrain regionCell physiologyCellsCharacteristicsChronicCocaineCorpus striatum structureCountryDNADataData SetDementiaDevelopmentDiseaseDisease ManagementDissectionDorsalEnhancersEpigenetic ProcessEventExposure toFutureGene ExpressionGene Expression ProfileGenesGeneticGenetic TranscriptionGenomicsHIVHIV InfectionsHIV-associated neurocognitive disorderHippocampus (Brain)HumanIn Situ HybridizationIndividualInfectionInsula of ReilKnowledgeLinkM cellMapsMediationMolecularMusNational NeuroAids Tissue ConsortiumNeurobiologyNeurocognitive DeficitNeuronal InjuryNucleic Acid Regulatory SequencesNucleus AccumbensOpioidPathway interactionsPatientsPharmacologyPhenotypePredispositionPrefrontal CortexProcessPropertyProteinsRNARegulator GenesResolutionResourcesSamplingSelf AdministrationSpecificitySubstance AddictionSubstance Use DisorderUntranslated RNAValidationVariantVentral Tegmental AreaViral Load resultWithdrawal Symptomaddictionantiretroviral therapybasecell typechronic infectioncocaine self-administrationcocaine usecohortdisorder controlepigenomicsexperiencegenetic signaturegenome-widehuman tissueimmune functionin vivoin vivo Modelmortalitymouse modelnervous system disorderneuroinflammationnew therapeutic targetnovel therapeuticsopioid useresponsesingle-cell RNA sequencingsubstance usetherapeutic targettraittranscriptometranscriptomics
项目摘要
Abstract
Substance use disorder (SUD) is a common and debilitating condition characterized by compulsive use of an
addictive substance, inability to control the use of this substance, and the emergence of withdrawal symptoms
in the absence of the substance. Despite great advances in our understanding of changes that occur in various
brain regions in the context of addiction/SUD, there is a limited understanding of the diversity of cell types and
gene expression profiles of cells within these human brain regions, and how exposures to addictive substances
such as opioids and cocaine influence the molecular properties and functions of these cells. Over 50% of HIV-
infected patients experience neurological disorders collectively termed HIV-Associated Neurocognitive
Disorders (HAND), which ranges from the asymptomatic neurocognitive impairment to severely disabling
dementia. The use of addictive substances by HIV-infected individuals has been linked to diminished immune
function, increased neuroinflammation and neuronal injury, and exacerbation of HAND. Here, we seek to
directly dissect the common and distinct molecular bases of SUD/HIV infection/HAND effects on distinct cell
types by systematic profiling, dissection, computational integration, and experimental validation of their
transcriptional, epigenomic, and genetic signatures across individuals, brain regions, and cell types. Aim 1: We
use genetic, epigenomic, and transcriptional profiles, generating a total of ~28 million genome-wide maps at
the single-cell (sc) level using 2,800 samples with 10,000 cells per sample; these span 7 brain regions
(prefrontal cortex, nucleus accumbens, ventral tegmental area, dorsal striatum, insula, amygdala,
hippocampus), two assays (scRNA, scATAC), four phenotypic groups (SUD+/HIV+, SUD+/HIV-, SUD-/HIV+,
SUD-/HIV-), and a total of 200 subjects (50 in each phenotypic group). Aim 2: We integrate these datasets to
predict driver genes, regulatory regions, variants, and pathways, and the cell types and brain regions where
they act. Aim 3: We validate high-priority findings at the molecular level, and functionally validate the highest
priority targets’ ability to modulate addictive behaviors in mouse models of in vivo cocaine self-administration.
The resulting datasets will help guide the search for new therapeutics, by providing detailed therapeutic
targets, and the specific conditions where they are predicted to act.
摘要
物质使用障碍(SUD)是一种常见的和使人衰弱的疾病,其特征是强迫性使用一种
成瘾物质,无法控制这种物质的使用,以及出现戒断症状
在没有物质的情况下。尽管我们对各个领域发生的变化的理解取得了很大进步,
在成瘾/SUD的背景下,对细胞类型的多样性的理解有限,
这些人脑区域内细胞的基因表达谱,以及暴露于成瘾物质
如阿片类药物和可卡因影响这些细胞的分子特性和功能。超过50%的艾滋病毒-
受感染的患者经历统称为HIV相关神经认知的神经障碍
障碍(HAND),范围从无症状的神经认知障碍到严重致残
痴呆艾滋病毒感染者使用成瘾物质与免疫力下降有关。
功能,增加的神经炎症和神经元损伤,以及HAND的恶化。在此,我们寻求
直接剖析SUD/HIV感染/HAND效应对不同细胞的共同和不同分子基础
类型的系统分析,解剖,计算集成和实验验证其
跨个体、脑区域和细胞类型的转录、表观基因组和遗传签名。目标1:我们
使用遗传、表观基因组和转录图谱,在
单细胞(sc)水平使用2,800个样本,每个样本10,000个细胞;这些样本跨越7个大脑区域
(前额叶皮层,背侧核,腹侧被盖区,背侧纹状体,杏仁核,
海马),两种测定(scRNA,scATAC),四种表型组(SUD+/HIV+,SUD+/HIV-,SUD-/HIV+,
SUD-/HIV-),共200例受试者(每个表型组50例)。目标2:我们整合这些数据集,
预测驱动基因、调控区域、变体和途径,以及细胞类型和大脑区域,
他们行动。目标3:我们在分子水平上验证高优先级的发现,并在功能上验证最高优先级的发现。
优先靶点调节体内可卡因自我给药小鼠模型中成瘾行为的能力。
由此产生的数据集将通过提供详细的治疗方法,
目标,以及它们预计会发生作用的具体条件。
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 }}
Myriam Heiman其他文献
Myriam Heiman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('Myriam Heiman', 18)}}的其他基金
Molecular Mechanisms Underlying Cell Type-Specific Vulnerability in Huntington’s Disease
亨廷顿病细胞类型特异性脆弱性的分子机制
- 批准号:
10457670 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 244.79万 - 项目类别:
Molecular Mechanisms Underlying Cell Type-Specific Vulnerability in Huntington’s Disease
亨廷顿病细胞类型特异性脆弱性的分子机制
- 批准号:
10614595 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 244.79万 - 项目类别:
Single-cell multi-region transcriptional and epigenomic dissection of VCID.
VCID 的单细胞多区域转录和表观基因组解剖。
- 批准号:
10532050 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 244.79万 - 项目类别:
Reverse engineering zonation-specific and age-specific iPSC-derived cerebrovascular models based on transcriptomic profiling of the human brain
基于人脑转录组分析的逆向工程分区特异性和年龄特异性 iPSC 衍生脑血管模型
- 批准号:
10321473 - 财政年份:2021
- 资助金额:
$ 244.79万 - 项目类别:
Single Cell Transcriptomic and Epigenomic Dissection of Opioid and Cocaine Responses in HIV
HIV 中阿片类药物和可卡因反应的单细胞转录组和表观基因组解析
- 批准号:
10672447 - 财政年份:2021
- 资助金额:
$ 244.79万 - 项目类别:
Determinants of cell type-specific vulnerability in Huntington's disease
亨廷顿病细胞类型特异性脆弱性的决定因素
- 批准号:
10440179 - 财政年份:2021
- 资助金额:
$ 244.79万 - 项目类别:
Reverse engineering zonation-specific and age-specific iPSC-derived cerebrovascular models based on transcriptomic profiling of the human brain
基于人脑转录组分析的逆向工程分区特异性和年龄特异性 iPSC 衍生脑血管模型
- 批准号:
10916740 - 财政年份:2021
- 资助金额:
$ 244.79万 - 项目类别:
Single Cell Transcriptomic and Epigenomic Dissection of Opioid and Cocaine Responses in HIV
HIV 中阿片类药物和可卡因反应的单细胞转录组和表观基因组解析
- 批准号:
10220620 - 财政年份:2021
- 资助金额:
$ 244.79万 - 项目类别:
Determinants of cell type-specific vulnerability in Huntington's disease
亨廷顿病细胞类型特异性脆弱性的决定因素
- 批准号:
9418649 - 财政年份:2017
- 资助金额:
$ 244.79万 - 项目类别:
Determinants of cell type-specific vulnerability in Huntington's disease
亨廷顿病细胞类型特异性脆弱性的决定因素
- 批准号:
9285159 - 财政年份:2017
- 资助金额:
$ 244.79万 - 项目类别:
相似国自然基金
基于ATAC-seq与DNA甲基化测序探究染色质可及性对莲两生态型地下茎适应性分化的作用机制
- 批准号:
- 批准年份:2024
- 资助金额:0.0 万元
- 项目类别:省市级项目
利用ATAC-seq联合RNA-seq分析TOP2A介导的HCC肿瘤细胞迁移侵
袭的机制研究
- 批准号:
- 批准年份:2024
- 资助金额:0.0 万元
- 项目类别:省市级项目
面向图神经网络ATAC-seq模体识别的最小间隔单细胞聚类研究
- 批准号:62302218
- 批准年份:2023
- 资助金额:30.00 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
基于ATAC-seq策略挖掘穿心莲基因组中调控穿心莲内酯合成的增强子
- 批准号:
- 批准年份:2022
- 资助金额:33 万元
- 项目类别:地区科学基金项目
基于单细胞ATAC-seq技术的C4光合调控分子机制研究
- 批准号:
- 批准年份:2021
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
基于ATAC-seq技术研究交叉反应物质197调控TFEB介导的自噬抑制子宫内膜异位症侵袭的分子机制
- 批准号:82001520
- 批准年份:2020
- 资助金额:24.0 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
靶向治疗动态调控肺癌细胞DNA可接近性的ATAC-seq分析
- 批准号:81802809
- 批准年份:2018
- 资助金额:21.0 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
运用ATAC-seq技术分析染色质可接近性对犏牛初级精母细胞基因表达的调控作用
- 批准号:31802046
- 批准年份:2018
- 资助金额:27.0 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
基于ATAC-seq和RNA-seq研究CWIN调控采后番茄果实耐冷性作用机制
- 批准号:31801915
- 批准年份:2018
- 资助金额:24.0 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
基于ATAC-seq高精度预测染色质相互作用的新方法和基于增强现实的3D基因组数据可视化
- 批准号:31871331
- 批准年份:2018
- 资助金额:59.0 万元
- 项目类别:面上项目
相似海外基金
Project #2 Integrated single-nucleus multi-omics (ATAC-seq+RNA-seq or chromatin accessibility + RNA-seq) of human TGs
项目
- 批准号:
10806548 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 244.79万 - 项目类别:
A transposase system for integrative ChIP-exo and ATAC-seq analysis at single-cell resolution
用于单细胞分辨率综合 ChIP-exo 和 ATAC-seq 分析的转座酶系统
- 批准号:
10210424 - 财政年份:2018
- 资助金额:
$ 244.79万 - 项目类别:
EAPSI: Developing Single Nucleus ATAC-seq to Map the Ageing Epigenome
EAPSI:开发单核 ATAC-seq 来绘制衰老表观基因组图谱
- 批准号:
1714070 - 财政年份:2017
- 资助金额:
$ 244.79万 - 项目类别:
Fellowship Award
A cloud-based learning module to analyze ATAC-seq and single cell ATAC-seq data
基于云的学习模块,用于分析 ATAC-seq 和单细胞 ATAC-seq 数据
- 批准号:
10558379 - 财政年份:2001
- 资助金额:
$ 244.79万 - 项目类别:














{{item.name}}会员




