Translating brain magnetic resonance imaging signals to iron and myelin to appraise Alzheimer's disease

将脑磁共振成像信号转化为铁和髓磷脂以评估阿尔茨海默病

基本信息

  • 批准号:
    2604976
  • 负责人:
  • 金额:
    --
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    英国
  • 项目类别:
    Studentship
  • 财政年份:
    2021
  • 资助国家:
    英国
  • 起止时间:
    2021 至 无数据
  • 项目状态:
    未结题

项目摘要

Aim of the PhD Project:To determine the individual and combined contributions of iron and myelin to multi-modality quantitative magnetic resonance imaging (QMRI) signals.Project DescriptionIron accumulates in the brain with ageing, with advancing age being the major risk factor for neurodegenerative diseases such as Alzheimer's Disease (AD; ). Indeed, iron dyshomeostasis is a feature of AD [3] and iron chelation therapy is undergoing a clinical trial for AD.Quantitative magnetic resonance imaging MRI (QMRI) methods are sensitive to iron content (to differing extents and specificities). The So Lab and others have shown T2* values compared to T1 and T2, correlated best with iron. Unusually, the So Lab has correlated QMRI data with quantitative spatial iron measurements obtained by synchrotron radiation X-ray fluorescence (SRXRF), rather than rely on quantitative bulk iron analyses or non-quantitative histochemical iron staining.Myelin is also known to significantly modulate QMRI signals and the situation is further complicated by the high iron content of myelin itself. Myelin is formed from the wrapping of oligodendrocyte membranes around axons and functions as "electrical insulation" to ensure fast nerve conduction. Conventionally, myelin is assessed by (immuno)histochemical staining and qualitative, rather than quantitative.Generally, relationships between QMRI with iron and/or myelin are evaluated by ex vivo QMRI of brain samples and then sectioning of the sample for correlative iron and/or myelin histology as mentioned above. Disparate resolutions between such diverse data types and artefacts from histological processing contributes to inaccuracies/ambiguities, especially when co-registering datasets. Using bespoke high signal-to-noise MRI coils (previously developed by the So lab with PulseTeq Ltd), thin sections of brain tissues will undergo high resolution QMRI prior to quantitative iron and myelin mapping by SRXRF/laser-ablation-inductive coupled plasma-mass spectrometry (LA-ICP-MS) and desorption electrospray ionisation-mass spectroscopic (DESI-MSI)/Raman imaging, respectively. Uniquely, multi-modality imaging will be performed at comparable resolutions with minimal sample displacement between modalities. High resolution QMRI of thin brain samples is challenging but made possible using bespoke MRI coils. In this manner, registration errors between datasets are minimised and determination of accurate pixel-wise relationships between individual QMRI, iron and myelin imaging datasets are possible. Notably, lipid composition and myelin structural information can also be obtained to determine relationships between QMRI and specific lipid types/myelin structure.In this project, we aim to correlate iron- and myelin-sensitive QMRI signals with quantitative state-of-the-art physiochemical iron and myelin mapping developed by So and Bergholt Labs, respectively. Age-matched control and AD brain samples will be obtained from the Brain Bank for Dementia (which Dr So has previously accessed) and analysed, for potential future translation to monitoring iron chelation therapies in man. While AD is often considered a grey matter disease, white matter myelin has also been shown to be deranged. Teasing apart contributions of myelin and iron to multimodality QMRI measurements aids true assessment of the roles of iron dyshomeostasis and myelin dysfunction in AD for identification of novel AD therapeutics and monitoring.
博士项目的目标:确定铁和髓磷脂对多模态定量磁共振成像 (QMRI) 信号的单独和组合贡献。项目描述随着年龄的增长,铁在大脑中积累,而年龄的增长是阿尔茨海默病 (AD) 等神经退行性疾病的主要危险因素。事实上,铁稳态失调是 AD 的一个特征 [3],铁螯合疗法正在进行 AD 临床试验。定量磁共振成像 MRI (QMRI) 方法对铁含量敏感(不同程度和特异性)。 So Lab 和其他实验室显示了与 T1 和 T2 相比的 T2* 值,与铁的相关性最好。不同寻常的是,So Lab 将 QMRI 数据与通过同步辐射 X 射线荧光 (SRXRF) 获得的定量空间铁测量结果相关联,而不是依赖于定量体铁分析或非定量组织化学铁染色。众所周知,髓磷脂也能显着调节 QMRI 信号,而髓磷脂本身的高铁含量使情况变得更加复杂。髓磷脂是由少突胶质细胞膜包裹在轴突周围形成的,具有“电绝缘”作用,以确保神经快速传导。传统上,髓磷脂是通过(免疫)组织化学染色和定性而不是定量来评估的。一般来说,QMRI 与铁和/或髓磷脂之间的关系是通过脑样本的离体 QMRI 来评估,然后如上所述对样本进行切片以获得相关的铁和/或髓磷脂组织学。如此不同的数据类型和组织学处理的伪影之间的不同分辨率会导致不准确/模糊,特别是在共同配准数据集时。使用定制的高信噪比 MRI 线圈(之前由 So 实验室与 PulseTeq Ltd 共同开发),脑组织的薄切片将接受高分辨率 QMRI,然后通过 SRXRF/激光消融感应耦合等离子体质谱 (LA-ICP-MS) 和解吸电喷雾电离质量进行定量铁和髓磷脂图谱 分别是光谱(DESI-MSI)/拉曼成像。独特的是,多模态成像将以相当的分辨率进行,模态之间的样品位移最小。对薄脑样本进行高分辨率 QMRI 具有挑战性,但使用定制 MRI 线圈使其成为可能。通过这种方式,数据集之间的配准误差被最小化,并且可以确定各个 QMRI、铁和髓磷脂成像数据集之间的精确像素关系。值得注意的是,还可以获得脂质成分和髓磷脂结构信息,以确定 QMRI 与特定脂质类型/髓磷脂结构之间的关系。在这个项目中,我们的目标是将铁和髓磷脂敏感的 QMRI 信号与 So 和 Bergholt 实验室分别开发的定量最先进的理化铁和髓磷脂图谱相关联。年龄匹配的对照和 AD 脑样本将从痴呆症脑库(苏博士之前访问过)获得并进行分析,以用于未来监测人类铁螯合疗法。虽然 AD 通常被认为是一种灰质疾病,但白质髓磷脂也被证明是紊乱的。区分髓磷脂和铁对多模态 QMRI 测量的贡献有助于真实评估铁失调和髓磷脂功能障碍在 AD 中的作用,从而确定新的 AD 治疗方法和监测。

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 }}

其他文献

吉治仁志 他: "トランスジェニックマウスによるTIMP-1の線維化促進機序"最新医学. 55. 1781-1787 (2000)
Hitoshi Yoshiji 等:“转基因小鼠中 TIMP-1 的促纤维化机制”现代医学 55. 1781-1787 (2000)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
LiDAR Implementations for Autonomous Vehicle Applications
  • DOI:
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
生命分子工学・海洋生命工学研究室
生物分子工程/海洋生物技术实验室
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
吉治仁志 他: "イラスト医学&サイエンスシリーズ血管の分子医学"羊土社(渋谷正史編). 125 (2000)
Hitoshi Yoshiji 等人:“血管医学与科学系列分子医学图解”Yodosha(涉谷正志编辑)125(2000)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Effect of manidipine hydrochloride,a calcium antagonist,on isoproterenol-induced left ventricular hypertrophy: "Yoshiyama,M.,Takeuchi,K.,Kim,S.,Hanatani,A.,Omura,T.,Toda,I.,Akioka,K.,Teragaki,M.,Iwao,H.and Yoshikawa,J." Jpn Circ J. 62(1). 47-52 (1998)
钙拮抗剂盐酸马尼地平对异丙肾上腺素引起的左心室肥厚的影响:“Yoshiyama,M.,Takeuchi,K.,Kim,S.,Hanatani,A.,Omura,T.,Toda,I.,Akioka,
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:

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('', 18)}}的其他基金

An implantable biosensor microsystem for real-time measurement of circulating biomarkers
用于实时测量循环生物标志物的植入式生物传感器微系统
  • 批准号:
    2901954
  • 财政年份:
    2028
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Exploiting the polysaccharide breakdown capacity of the human gut microbiome to develop environmentally sustainable dishwashing solutions
利用人类肠道微生物群的多糖分解能力来开发环境可持续的洗碗解决方案
  • 批准号:
    2896097
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
A Robot that Swims Through Granular Materials
可以在颗粒材料中游动的机器人
  • 批准号:
    2780268
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Likelihood and impact of severe space weather events on the resilience of nuclear power and safeguards monitoring.
严重空间天气事件对核电和保障监督的恢复力的可能性和影响。
  • 批准号:
    2908918
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Proton, alpha and gamma irradiation assisted stress corrosion cracking: understanding the fuel-stainless steel interface
质子、α 和 γ 辐照辅助应力腐蚀开裂:了解燃料-不锈钢界面
  • 批准号:
    2908693
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Field Assisted Sintering of Nuclear Fuel Simulants
核燃料模拟物的现场辅助烧结
  • 批准号:
    2908917
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Assessment of new fatigue capable titanium alloys for aerospace applications
评估用于航空航天应用的新型抗疲劳钛合金
  • 批准号:
    2879438
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Developing a 3D printed skin model using a Dextran - Collagen hydrogel to analyse the cellular and epigenetic effects of interleukin-17 inhibitors in
使用右旋糖酐-胶原蛋白水凝胶开发 3D 打印皮肤模型,以分析白细胞介素 17 抑制剂的细胞和表观遗传效应
  • 批准号:
    2890513
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
CDT year 1 so TBC in Oct 2024
CDT 第 1 年,预计 2024 年 10 月
  • 批准号:
    2879865
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Understanding the interplay between the gut microbiome, behavior and urbanisation in wild birds
了解野生鸟类肠道微生物组、行为和城市化之间的相互作用
  • 批准号:
    2876993
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship

相似国自然基金

基于MFSD2A调控血迷路屏障跨细胞囊泡转运机制的噪声性听力损失防治研究
  • 批准号:
    82371144
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
内源性蛋白酶抑制剂SerpinA3N对缺血性脑卒中后血脑屏障的保护作用及其表达调控机制
  • 批准号:
    82371317
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
KLK10调控胶质—血管耦合与对话促缺血性卒中后血脑屏障修复的机制
  • 批准号:
    82371465
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
Sitagliptin通过microbiota-gut-brain轴在2型糖尿病致阿尔茨海默样变中的脑保护作用机制
  • 批准号:
    81801389
  • 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
基于异构医学影像数据的深度挖掘技术及中枢神经系统重大疾病的精准预测
  • 批准号:
    61672236
  • 批准年份:
    2016
  • 资助金额:
    64.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
平扫描数据导引的超低剂量Brain-PCT成像新方法研究
  • 批准号:
    81101046
  • 批准年份:
    2011
  • 资助金额:
    23.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
精神分裂症进程中非对称性活跃脑结构改变的磁共振研究
  • 批准号:
    81171275
  • 批准年份:
    2011
  • 资助金额:
    14.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
精神分裂症脑网络异常的影像遗传学研究
  • 批准号:
    81000582
  • 批准年份:
    2010
  • 资助金额:
    20.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
盲人脑网络可塑性的磁共振影像研究
  • 批准号:
    30900476
  • 批准年份:
    2009
  • 资助金额:
    24.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
中枢神经系统Stat3对AQP4表达的调节作用及作用机制研究
  • 批准号:
    30800355
  • 批准年份:
    2008
  • 资助金额:
    20.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似海外基金

Translating an MR-guided focused ultrasound system for first-in-human precision neuromodulation of pain circuits
将 MR 引导聚焦超声系统用于人体首个疼痛回路精确神经调节
  • 批准号:
    10805159
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Translating brain to behavior: The reward-stress dysregulation model of addicted parenting
将大脑转化为行为:成瘾养育的奖励压力失调模型
  • 批准号:
    10594408
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Translating brain to behavior: The reward-stress dysregulation model of addicted parenting
将大脑转化为行为:成瘾养育的奖励压力失调模型
  • 批准号:
    10369435
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Down Syndrome: A UPDB Discovery Cohort for Translating Genes, Brain and Behaviors to Treatment
唐氏综合症:将基因、大脑和行为转化为治疗的 UPDB 发现队列
  • 批准号:
    10381289
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Translating CBD Treatment for Heroin Addiction
将 CBD 治疗海洛因成瘾
  • 批准号:
    10205013
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Translating CBD Treatment for Heroin Addiction
将 CBD 治疗海洛因成瘾
  • 批准号:
    10440424
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Translating CBD Treatment for Heroin Addiction
将 CBD 治疗海洛因成瘾
  • 批准号:
    10667485
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Translating The Individualized Functional Connectome To Surgical Planning
将个性化功能连接组转化为手术计划
  • 批准号:
    9896506
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Translating The Individualized Functional Connectome To Surgical Planning
将个性化功能连接组转化为手术计划
  • 批准号:
    9052847
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Translating The Individualized Functional Connectome To Surgical Planning
将个性化功能连接组转化为手术计划
  • 批准号:
    9252600
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了