Regulation of Heme Oxygenase in HIV/HAND Pathogenesis

HIV/HAND 发病机制中血红素加氧酶的调节

基本信息

  • 批准号:
    9334937
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 55.97万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2016
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2016-08-18 至 2021-05-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Kolson, Dennis L. Project Summary HIV associated neurocognitive disorders (HAND) persist (~30% prevalence) worldwide in antiretroviral therapy (ART)-treated individuals despite a profound reduction in severe HAND (HIV-associated dementia/HAD). Biomarkers of oxidative stress in both systemic and CNS body compartments are strongly correlated with HAND, even in ART-treated individuals. Recently, we analyzed autopsied brains (>150 NNTC donors) and found a deficiency of a critical enzyme modulator of oxidative stress, heme oxygenase-1 (HO-1,) in those with HAND. This effect was independent of ART use and it correlated with brain macrophage activation and type I interferon responses. We further defined a link between brain HO-1 deficiency and HIV neuropathogenesis by showing that: i) HIV infection of monocyte-derived macrophages (MDM) consistently and selectively reduces HO-1 expression and increases neurotoxin (glutamate) release; ii) ART treatment of established HIV infection in MDM (HIV/MDM) does not prevent neurotoxin release, while iii) restoration of HO-1 expression in HIV/MDM does prevent neurotoxin release independent of ART and HIV replication. Our new preliminary studies also implicate dysregulation of brain HO-1 expression through a common HO-1 gene promoter sequence variation (GTn dinucleotide repeat length) and through regional variation in brain HO-1 expression in HAND pathogenesis. This HO-1 GTn dinucleotide repeat variation has previously been correlated with plasma markers of HIV disease progression (sCD14, HIV load) and our brain analyses demonstrate a strong correlation between HO-1 promoter GTn repeat length and the presence of HIV encephalitis. Additionally, our preliminary studies of autopsied rhesus macaque brains (n=18) demonstrated consistent regional (9 regions) brain differences in HO-1 expression levels, with lowest levels in deep brain structures where, in humans, HIV effects are particularly profound. Thus, our studies identify HIV-driven brain HO-1 deficiency as a major contributor to HAND pathogenesis, and they suggest that HO-1 promoter GTn repeat variation and brain regional HO-1 variation could be risk factors for HAND despite the use of ART. We hypothesize that HIV- induced brain HO-1 loss is a risk for HAND and that HO-1 promoter GTn repeat variation influences not only systemic HIV disease progression but also CNS disease progression and HAND. We further hypothesize that regional brain HO-1 levels contribute to selective regional vulnerability to HIV injury. We will: 1) Determine the correlation between HO-1 promoter GTn repeat variation and neurocognition in HIV+ subjects (CHARTER patient cohort); 2) Identify HO-1 variation associations with compartmental pathology and HIV disease markers (brain, spleen/NNTC autopsy cohort); and 3) Define the neuropathological in vitro responses of macrophages, astrocytes, endothelial cells relevant for blood-brain barrier function to HO-1 modulation and effects of the HO- 1 promoter GTn repeat variation on these responses. These studies can provide critical information for assessing cellular and clinical responses to HO-1-targeted therapies.
作者声明:Dennis L. 项目摘要 HIV相关神经认知障碍(HAND)在全球抗逆转录病毒治疗中持续存在(约30%) (抗逆转录病毒药物)治疗的个人,尽管严重手部疾病(艾滋病毒相关性痴呆症/HAD)大幅减少。 全身和中枢神经系统中氧化应激的生物标记物与 手,即使是接受过艺术治疗的人也是如此。最近,我们分析了尸检的大脑(>150名NNTC捐赠者)和 发现氧化应激的关键酶调节剂--血红素加氧酶-1(HO-1)缺乏 手。这种作用与抗逆转录病毒药物的使用无关,并与脑巨噬细胞活化和I型有关。 干扰素反应。我们进一步确定了脑HO-1缺陷与HIV神经发病机制之间的联系 表明:i)单核细胞来源的巨噬细胞(MDM)的艾滋病毒感染持续和选择性地减少 HO-1的表达和增加神经毒素(谷氨酸)的释放;ii)ART治疗已确定的艾滋病毒感染 在MDM(HIV/MDM)中并不阻止神经毒素的释放,而III)在HIV/MDM中恢复HO-1的表达 确实可以防止神经毒素的释放,独立于抗逆转录病毒药物和艾滋病毒复制。我们新的初步研究也 共同的HO-1基因启动子序列变异与脑HO-1表达异常有关 (GTN二核苷酸重复长度)和通过HO-1在脑中表达的区域差异 发病机制。这种HO-1GTN二核苷酸重复变异以前曾与血浆相关 HIV疾病进展的标志物(sCD14,HIV载量)和我们的大脑分析表明, HO-1启动子GTN重复长度与HIV脑炎的相关性此外,我们的 对恒河猴身体脑的初步研究(n=18)显示了一致的区域(9个区域)。 HO-1表达水平的大脑差异,在人类HIV感染的大脑深层结构中表达水平最低 其影响尤为深远。因此,我们的研究确定艾滋病毒驱动的大脑HO-1缺陷是一个主要的 HO-1启动子GTN重复变异与脑 尽管使用了抗逆转录病毒疗法,区域HO-1变异仍可能是HAND的危险因素。我们假设HIV病毒- 诱导性脑HO-1丢失是手部的风险,HO-1启动子GTN重复变异不仅影响 系统性HIV疾病的进展,也是中枢神经系统疾病的进展和手部。我们进一步假设 区域脑HO-1水平有助于对艾滋病毒损伤的选择性区域易感性。我们将:1)确定 HO-1启动子GTN重复变异与HIV+患者神经认知功能的相关性(英文) 患者队列);2)确定HO-1变异与间隔病理和HIV疾病标志物的关系 (脑、脾/NNTC尸检队列);以及3)定义巨噬细胞的体外神经病理反应, 与血脑屏障功能相关的星形胶质细胞、内皮细胞对HO-1的调控及HO-1的作用 1启动子GTN重复变异对这些反应的影响。这些研究可以为 评估HO-1靶向治疗的细胞和临床反应。

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 }}

Dennis Larry Kolson其他文献

Dennis Larry Kolson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('Dennis Larry Kolson', 18)}}的其他基金

Protection against early SIV brain injury with adjunctive therapy to cART
cART 辅助治疗可预防早期 SIV 脑损伤
  • 批准号:
    10402475
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 55.97万
  • 项目类别:
Protection against early SIV brain injury with adjunctive therapy to cART
cART 辅助治疗可预防早期 SIV 脑损伤
  • 批准号:
    10583515
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 55.97万
  • 项目类别:
Oxidative Stress, Immune Activation, and Therapeutic Targeting in HIV/HAND
HIV/HAND 中的氧化应激、免疫激活和治疗靶向
  • 批准号:
    8732299
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    $ 55.97万
  • 项目类别:
Oxidative Stress, Immune Activation, and Therapeutic Targeting in HIV/HAND
HIV/HAND 中的氧化应激、免疫激活和治疗靶向
  • 批准号:
    8846141
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    $ 55.97万
  • 项目类别:
Astrocyte Activation, Dysfunction & Apoptosis in HAD
星形胶质细胞激活、功能障碍
  • 批准号:
    7016242
  • 财政年份:
    2005
  • 资助金额:
    $ 55.97万
  • 项目类别:
AACTG 5090: SELEGILINE FOR TREATMENT OF HIV-ASSOCIATED COGNITIVE IMPAIRMENT
AACTG 5090:用于治疗 HIV 相关认知障碍的司来吉兰
  • 批准号:
    7199042
  • 财政年份:
    2004
  • 资助金额:
    $ 55.97万
  • 项目类别:
HIV Neural Apoptosis:Mechanisms, Pathways & Protection
HIV 神经细胞凋亡:机制、途径
  • 批准号:
    6872945
  • 财政年份:
    2003
  • 资助金额:
    $ 55.97万
  • 项目类别:
HIV Neural Apoptosis:Mechanisms, Pathways & Protection
HIV 神经细胞凋亡:机制、途径
  • 批准号:
    6719629
  • 财政年份:
    2003
  • 资助金额:
    $ 55.97万
  • 项目类别:
HIV Neural Apoptosis: Mechanisms, Pathways & Protection
HIV 神经细胞凋亡:机制、途径
  • 批准号:
    8118784
  • 财政年份:
    2003
  • 资助金额:
    $ 55.97万
  • 项目类别:
HIV Neural Apoptosis: Mechanisms, Pathways & Protection
HIV 神经细胞凋亡:机制、途径
  • 批准号:
    7661398
  • 财政年份:
    2003
  • 资助金额:
    $ 55.97万
  • 项目类别:

相似国自然基金

Ascl1介导Wnt/beta-catenin通路在TLE海马硬化中反应性Astrocytes异常增生的作用及调控机制
  • 批准号:
    31760279
  • 批准年份:
    2017
  • 资助金额:
    35.0 万元
  • 项目类别:
    地区科学基金项目

相似海外基金

The contribution of astrocytes in behavioral flexibility
星形胶质细胞对行为灵活性的贡献
  • 批准号:
    24K18245
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 55.97万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
Elucidating endolysosomal trafficking dysregulation induced by APOE4 in human astrocytes
阐明人星形胶质细胞中 APOE4 诱导的内溶酶体运输失调
  • 批准号:
    10670573
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 55.97万
  • 项目类别:
DNA methylation signatures of Alzheimer's disease in aged astrocytes
老年星形胶质细胞中阿尔茨海默病的 DNA 甲基化特征
  • 批准号:
    10807864
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 55.97万
  • 项目类别:
Genetically-Encoded, Non-Invasive and Wireless Modulation of Calcium Dynamics in Astrocytes With Spatiotemporal Precision and Depth
具有时空精度和深度的星形胶质细胞钙动态的基因编码、非侵入性无线调节
  • 批准号:
    10562265
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 55.97万
  • 项目类别:
Accelerating Functional Maturation of Human iPSC-Derived Astrocytes
加速人 iPSC 衍生的星形胶质细胞的功能成熟
  • 批准号:
    10699505
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 55.97万
  • 项目类别:
Defining cell type-specific functions for the selective autophagy receptor p62 in neurons and astrocytes
定义神经元和星形胶质细胞中选择性自噬受体 p62 的细胞类型特异性功能
  • 批准号:
    10676686
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 55.97万
  • 项目类别:
Astrocytes control the termination of oligodendrocyte precursor cell perivascular migration during CNS development
星形胶质细胞控制中枢神经系统发育过程中少突胶质细胞前体细胞血管周围迁移的终止
  • 批准号:
    10727537
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 55.97万
  • 项目类别:
Multispectral Imaging of Neurons and Astrocytes: Revealing Spatiotemporal Organelle Phenotypes in Health and Neurodegeneration
神经元和星形胶质细胞的多光谱成像:揭示健康和神经退行性疾病中的时空细胞器表型
  • 批准号:
    10674346
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 55.97万
  • 项目类别:
The role of lateral orbitofrontal cortex astrocytes in alcohol drinking
外侧眶额皮质星形胶质细胞在饮酒中的作用
  • 批准号:
    10823447
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 55.97万
  • 项目类别:
Investigating the role of diazepam binding inhibitor (DBI) in astrocytes and neural circuit maturation
研究地西泮结合抑制剂 (DBI) 在星形胶质细胞和神经回路成熟中的作用
  • 批准号:
    10567723
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 55.97万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了