Mechanisms of drug side effects related to obesity and diabetes

肥胖和糖尿病相关药物副作用的机制

基本信息

项目摘要

DESCRIPTION (provided by applicant): The long-term goals of this proposal are to elucidate the mechanisms of the metabolic side effects of atypical antipsychotics (e.g., olanzapine) that are used to treat psychiatric disorders like schizophrenia and other psychiatric disorders. Over the last 15 years their use has grown sharply in adults and children. This is problematic because patients taking take these drugs are frequented by serious metabolic side effects including obesity, metabolic syndrome, diabetes and sudden cardiac death. We hypothesize that these effects are preceded by causal changes in intermediary and lipid metabolism that drive the insulin resistance, hunger, adiposity and obesity-comorbidities. Interesting preliminary data shows that atypical antipsychotics rapidly and robustly increase fat oxidation and impair metabolic flexibility in male and femal rats and mice. We propose that this inappropriate switching of peripheral fuel utilization to lipid is what leads to insulin resistance via a Randle cycle effect. This fuel switching may involve lowering of skeletal muscle malonyl-CoA and anaplerotic precursors needed to produce it, suggesting a mechanism and strategies for reversing these metabolic side effects. Notably the tissue specific expression of enzymes and pathways that synthesize or are affected by malonyl CoA could explain the tissue specific differences in insulin sensitivity caused by olanzapine. Finally we and others have shown that the weight gain and adiposity caused by atypical antipsychotics in rodent models is associated in part with either increased food intake or maintaining an inappropriate pretreatment food intake in the context of decreased physical/habitual activity. Questions raised these exciting findings will be addressed in the following specific aims. Aim 1: Elucidate the role of metabolic inflexibility in the side effects of atypical antipsychotics, test strategies to alleviate this side effect, develop a rapid non-invasive in vivo or in vitro assay to predict likelihood of metabolic side effects in emerging third generation compounds and determine the underlying mechanisms. Aim 2: Determine the mechanisms underlying trapping of energy in fat by olanzapine and other antipsychotics. Aim 3: Examine the role of ingestive behavior, hypothalamic malonyl- CoA and leptin in the orexigenic side effects of atypical antipsychotics. Physiological, molecular and pharmacological approaches will be used to reveal the mechanism(s) underlying the metabolic side effects of atypical antipsychotics and we will test novel strategies to reverse them. By the conclusion of this work, we will have developed an approach to rapidly predict the likelihood of obesity-related side effects in emerging compounds before they are tested in humans. This will aid in the design of next generation drugs with reduced side effects and may also reveal new therapeutic targets for the treatment of obesity and diabetes. PUBLIC HEALTH RELEVANCE: Atypical antipsychotics are drugs used for psychiatric disorders like schizophrenia. While very effective in treating the psychiatric disorders, they inadvertently cause diabetes and obesity in the patients that have to take them. The number of adults and children using these drugs is increasing. So it is very important that we determine how these side effects occur so that we can alleviate them, so new drugs can be developed with reduced side effects. The studies we propose in animal models and cells will help identify factors underlying these effects. Another potential benefit of this research is that we may discover new targets for the treatment of obesity and diabetes. !
描述(由申请人提供):该提案的长期目标是阐明用于治疗精神分裂症等精神疾病和其他精神疾病的非典型抗精神病药物(例如奥氮平)的代谢副作用机制。在过去 15 年里,成人和儿童的使用量急剧增加。这是有问题的,因为服用这些药物的患者经常出现严重的代谢副作用,包括肥胖、代谢综合征、糖尿病和心源性猝死。我们假设这些影响之前是中间代谢和脂质代谢的因果变化,这些变化导致胰岛素抵抗、饥饿、肥胖和肥胖合并症。有趣的初步数据表明,非典型抗精神病药会迅速而强烈地增加雄性和雌性大鼠和小鼠的脂肪氧化并损害代谢灵活性。我们认为,这种外围燃料利用向脂质的不适当转换是通过兰德尔循环效应导致胰岛素抵抗的原因。这种燃料转换可能涉及降低骨骼肌丙二酰辅酶A和产生它所需的回补前体,这表明了逆转这些代谢副作用的机制和策略。值得注意的是,合成丙二酰辅酶A或受丙二酰辅酶A影响的酶和途径的组织特异性表达可以解释奥氮平引起的胰岛素敏感性的组织特异性差异。最后,我们和其他人证明,在啮齿动物模型中,非典型抗精神病药物引起的体重增加和肥胖部分与食物摄入量增加或在身体/习惯活动减少的情况下维持不适当的治疗前食物摄入量有关。这些令人兴奋的发现所提出的问题将在以下具体目标中得到解决。目标 1:阐明代谢不灵活在非典型抗精神病药副作用中的作用,测试减轻这种副作用的策略,开发快速非侵入性体内或体外测定法来预测新兴第三代化合物代谢副作用的可能性并确定潜在机制。目标 2:确定奥氮平和其他抗精神病药物将能量捕获在脂肪中的机制。目标 3:检查摄入行为、下丘脑丙二酰辅酶 A 和瘦素在非典型抗精神病药物引起食欲的副作用中的作用。我们将利用生理学、分子学和药理学方法来揭示非典型抗精神病药物代谢副作用的机制,并测试逆转这些副作用的新策略。这项工作结束时,我们将开发出一种方法,可以在新兴化合物在人体进行测试之前快速预测其与肥胖相关的副作用的可能性。这将有助于设计副作用减少的下一代药物,并可能揭示治疗肥胖和糖尿病的新治疗靶点。 公共卫生相关性:非典型抗精神病药是用于治疗精神分裂症等精神疾病的药物。虽然它们在治疗精神疾病方面非常有效,但它们无意中导致必须服用它们的患者出现糖尿病和肥胖。使用这些药物的成人和儿童人数正在增加。因此,确定这些副作用是如何发生的非常重要,这样我们就可以减轻它们,从而可以开发出副作用更少的新药。我们在动物模型和细胞中提出的研究将有助于确定这些影响背后的因素。这项研究的另一个潜在好处是我们可能会发现治疗肥胖和糖尿病的新靶点。 !

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 }}

CHRISTOPHER JOHN LYNCH其他文献

CHRISTOPHER JOHN LYNCH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('CHRISTOPHER JOHN LYNCH', 18)}}的其他基金

Adipose Organ Transplant for Treatment of Maple Syrup Urine Disease
脂肪器官移植治疗枫糖浆尿病
  • 批准号:
    8281453
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    $ 38.63万
  • 项目类别:
Adipose Organ Transplant for Treatment of Maple Syrup Urine Disease
脂肪器官移植治疗枫糖浆尿病
  • 批准号:
    8091967
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    $ 38.63万
  • 项目类别:
Mechanisms of drug side effects related to obesity and diabetes
肥胖和糖尿病相关药物副作用的机制
  • 批准号:
    8146903
  • 财政年份:
    2010
  • 资助金额:
    $ 38.63万
  • 项目类别:
Mechanisms of drug side effects related to obesity and diabetes
肥胖和糖尿病相关药物副作用的机制
  • 批准号:
    8474748
  • 财政年份:
    2010
  • 资助金额:
    $ 38.63万
  • 项目类别:
Mechanisms of drug side effects related to obesity and diabetes
肥胖和糖尿病相关药物副作用的机制
  • 批准号:
    8288238
  • 财政年份:
    2010
  • 资助金额:
    $ 38.63万
  • 项目类别:
Role of Leucine Metabolism in Leucine Signaling
亮氨酸代谢在亮氨酸信号转导中的作用
  • 批准号:
    6748429
  • 财政年份:
    2003
  • 资助金额:
    $ 38.63万
  • 项目类别:
Role of Leucine Metabolism in Leucine Signaling
亮氨酸代谢在亮氨酸信号转导中的作用
  • 批准号:
    7677993
  • 财政年份:
    2003
  • 资助金额:
    $ 38.63万
  • 项目类别:
Role of Leucine Metabolism in Leucine Signaling
亮氨酸代谢在亮氨酸信号转导中的作用
  • 批准号:
    6874307
  • 财政年份:
    2003
  • 资助金额:
    $ 38.63万
  • 项目类别:
Role of Leucine Metabolism in Leucine Signaling
亮氨酸代谢在亮氨酸信号转导中的作用
  • 批准号:
    7920817
  • 财政年份:
    2003
  • 资助金额:
    $ 38.63万
  • 项目类别:
Role of Leucine Metabolism in Leucine Signaling
亮氨酸代谢在亮氨酸信号转导中的作用
  • 批准号:
    7387603
  • 财政年份:
    2003
  • 资助金额:
    $ 38.63万
  • 项目类别:

相似国自然基金

酶响应的中性粒细胞外泌体载药体系在眼眶骨缺损修复中的作用及机制研究
  • 批准号:
    82371102
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
PfAP2-R介导的PfCRT转录调控在恶性疟原虫对喹啉类药物抗性中的作用及机制研究
  • 批准号:
    82372275
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
背根神经节中Mrgprd通过一种特异性lncRNA调控阿片类药物耐受的外周机制研究
  • 批准号:
    82371224
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
不同功能基团的电中性Drug-Free纳米颗粒的构建及克服肿瘤耐药的研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
TCF7L2突变介导SMAD7信号轴抑制KRAS突变型结直肠癌转移及耐药的分子机制研究
  • 批准号:
    32000555
  • 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
PRMT1-meFOXO1通路在低温常压等离子体诱导的三阴型乳腺癌细胞铁死亡中的作用机制研究
  • 批准号:
    31900528
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    19.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
Drug-ADR-Pathway复合网络构建及ADR分子机制研究
  • 批准号:
    61372188
  • 批准年份:
    2013
  • 资助金额:
    80.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
IL-6自主分泌介导的B细胞来源淋巴造血系统肿瘤耐药的相关机制研究
  • 批准号:
    81172109
  • 批准年份:
    2011
  • 资助金额:
    60.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
多巴胺系统在中枢神经系统疾病发病机理作用的研究
  • 批准号:
    31123002
  • 批准年份:
    2011
  • 资助金额:
    300.0 万元
  • 项目类别:
    专项基金项目
基于siRNA文库筛选的膀胱癌生物治疗的细胞和分子机制研究
  • 批准号:
    81172419
  • 批准年份:
    2011
  • 资助金额:
    57.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

Elucidating High Oral Fluid Exposure Mechanisms of Buprenorphine to Reduce Dental Caries
阐明丁丙诺啡的高口腔液暴露机制以减少龋齿
  • 批准号:
    10765181
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 38.63万
  • 项目类别:
Mechanisms of Low-Dose Ketamine Treatment for Parkinson's Disease [Diversity Supplement for Raveena Parmar]
低剂量氯胺酮治疗帕金森病的机制 [Raveena Parmar 的多样性补充]
  • 批准号:
    10740600
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 38.63万
  • 项目类别:
Mechanisms of tamoxifen-associated endometrial cancer risk
他莫昔芬相关子宫内膜癌风险的机制
  • 批准号:
    10650054
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 38.63万
  • 项目类别:
Mechanisms underlying the reduction in alcohol intake in response to low intensity targeting of the reward circuit
奖励回路低强度目标导致酒精摄入量减少的机制
  • 批准号:
    10733248
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 38.63万
  • 项目类别:
A Platform to Identify Antifungal Compounds with Novel Action Mechanisms
鉴定具有新颖作用机制的抗真菌化合物的平台
  • 批准号:
    10760421
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 38.63万
  • 项目类别:
Neuroimmune mechanisms of adult chronic ethanol consumption
成人慢性乙醇消耗的神经免疫机制
  • 批准号:
    10727281
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 38.63万
  • 项目类别:
Defining mechanisms of mitotic spindle organization in Naegleria
耐格里虫有丝分裂纺锤体组织的定义机制
  • 批准号:
    10537005
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 38.63万
  • 项目类别:
Elucidating the mechanisms of alphavirus subgenomic RNA translation
阐明甲病毒亚基因组 RNA 翻译机制
  • 批准号:
    10678281
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 38.63万
  • 项目类别:
Mechanisms and Selective Modulation of PPARy for the Treatment of Podocytopathies
PPARy 治疗足细胞病的机制和选择性调节
  • 批准号:
    10660400
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 38.63万
  • 项目类别:
2023 Multi-Drug Efflux Systems: Targeting the Mechanisms and Regulation of Multi-Drug Transporters for Advancing Health during a Pandemic GRC/GRS
2023 多药物外排系统:针对多药物转运蛋白的机制和调节,以在大流行 GRC/GRS 期间促进健康
  • 批准号:
    10614335
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 38.63万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了