How do non-myelinating glia ensheath axons?

非髓鞘神经胶质细胞如何包裹轴突?

基本信息

  • 批准号:
    10397991
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 33.69万
  • 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:
    2019-06-15 至 2024-04-30
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Project summary Glial ensheathment of axons is a conserved feature of nervous systems that is essential for proper nervous system function. Impairment or loss of axonal wrapping underlies many debilitating conditions including multiple sclerosis, leukodystrophies, peripheral neuropathies, and CMT diseases. Despite many years of work our understanding of the molecular pathways that control glial development, glial-axon communication, and ensheathment of long axons, including myelination, is far from complete. Our understanding of non-myelinating forms of axon ensheathment is particularly sparse, despite the fact that the majority of peripheral axons (~70%) in humans are unmyelinated and encased by Remak Schwann cells. To address this gap in our understanding we propose to use the genetically tractable model Drosophila to characterize novel molecular mechanisms that promote glial ensheathment of axons and to study the functional roles of non-myelinating ensheathment in axon health and function in vivo. In Drosophila, specialized glia called wrapping glia (WG) ensheath peripheral axons in a manner closely resembling vertebrate Remak SCs. Recent studies (including our own preliminary data) have found that many genes that control the formation of vertebrate myelin also control axon ensheathment by WG in the fly, supporting strong molecular conservation between these forms of ensheathment. We have taken advantage of the fly to conduct a large-scale RNAi screen for novel regulators of ensheathment, and have identified a number of exciting new genes required for glial ensheathment of axons. One candidate to emerge from the screen, discoidin domain receptor (Ddr), encodes an evolutionarily conserved receptor tyrosine kinase activated by collagens. We show that loss of Ddr in WG results in profound defects in axonal ensheathment: although WG can grow longitudinally along the nerve they fail to insert processes between bundled axons to sort and ensheath them. Intriguingly, murine Ddr1 is highly expressed in oligodendrocytes and detailed expression profiling reveals that mDdr1 expression increases at the onset of wrapping during development and with the initiation of remyelination after injury, but functional roles for mDdr in ensheathment or myelination has not been investigated. Our preliminary work has also identified the Type XV/XVIII collagen homolog Multiplexin as required for axon ensheathment, possibly by acting as a ligand for Ddr. In Aim 1 we will characterize the role of Ddr in promoting axonal ensheathment, determine its autonomy of action, and perform a structure function analysis to define key aspects of Ddr signaling in vivo. In Aim 2 we will investigate the role of Mp in driving ensheathment and directly test our model that Mp acts in an autocrine fashion to activate the Ddr receptor on WG. Finally, in Aim 3 we will take advantage of the many genes identified in the screen that have mild to strong ensheathment defects to probe the function of non-myelinating ensheathment on neuronal health and physiology using behavioral assays and in vivo physiological studies. Our work will define the mechanistic basis of Ddr and Mp signaling during nerve assembly and glial ensheathment of axons, and help define the enigmatic but essential functions of non-myelinating forms of ensheathment in complex nervous systems.
项目概要 轴突的胶质鞘是神经系统的保守特征,对于正常的神经系统至关重要 功能。轴突包裹的损伤或丧失是许多使人衰弱的疾病的基础,包括多发性硬化症、 脑白质营养不良、周围神经病和 CMT 疾病。尽管经过多年的工作,我们对 控制神经胶质发育、神经胶质轴突通讯和长轴突鞘的分子途径,包括 髓鞘形成还远未完成。我们对轴突鞘的非髓鞘形式的理解特别重要 稀疏,尽管事实上人类的大多数外周轴突(约 70%)是无髓鞘的并且被 Remak 包裹 雪旺细胞。为了解决我们理解中的这一差距,我们建议使用遗传易处理的模型果蝇 表征促进轴突神经胶质鞘的新分子机制并研究其功能作用 非髓鞘鞘对体内轴突健康和功能的影响。在果蝇中,特殊的神经胶质细胞称为包裹神经胶质细胞 (WG)以与脊椎动物 Remak SC 非常相似的方式包裹外周轴突。最近的研究(包括我们的 自己的初步数据)发现许多控制脊椎动物髓磷脂形成的基因也控制轴突 WG 在飞行中形成鞘,支持这些形式的鞘之间的强分子守恒。我们有 利用果蝇进行大规模 RNAi 筛选,寻找新的鞘鞘调节因子,并鉴定出 神经胶质轴突鞘所需的许多令人兴奋的新基因。一位候选人从屏幕中出现, 盘状结构域受体 (Ddr) 编码一种由胶原蛋白激活的进化保守受体酪氨酸激酶。 我们发现 WG 中 Ddr 的缺失会导致轴突鞘的严重缺陷:尽管 WG 可以生长 沿着神经纵向,它们无法在成束的轴突之间插入突起来分类和包裹它们。有趣的是, 鼠 Ddr1 在少突胶质细胞中高表达,详细的表达谱表明 mDdr1 表达 在发育过程中包裹开始时以及损伤后髓鞘再生开始时增加,但功能性 mDdr 在鞘或髓鞘形成中的作用尚未得到研究。我们的前期工作还确定了 XV/XVIII 型胶原同源物 Multiplexin 是轴突鞘所需的,可能通过充当 Ddr 的配体。 在目标 1 中,我们将描述 Ddr 在促进轴突鞘中的作用,确定其行动的自主性,以及 进行结构功能分析以定义体内 Ddr 信号传导的关键方面。在目标 2 中,我们将研究角色 Mp 在驱动鞘中并直接测试我们的模型,Mp 以自分泌方式激活 Ddr WG 上的受体。最后,在目标 3 中,我们将利用筛选中发现的许多基因,这些基因具有轻度至 强鞘缺陷探讨非髓鞘鞘对神经元健康和生理学的功能 使用行为测定和体内生理研究。我们的工作将定义 Ddr 和 Mp 的机制基础 神经组装和轴突神经胶质鞘期间的信号传导,并有助于定义神经组装和神经胶质鞘的神秘但重要的功能 复杂神经系统中的非髓鞘形式。

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 }}

Marc R Freeman其他文献

Neuronal death or dismemberment mediated by Sox14
由 Sox14 介导的神经元死亡或肢解
  • DOI:
    10.1038/nn1209-1479
  • 发表时间:
    2009-12-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
    20.000
  • 作者:
    Jeannette M Osterloh;Marc R Freeman
  • 通讯作者:
    Marc R Freeman

Marc R Freeman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('Marc R Freeman', 18)}}的其他基金

How do you build an astrocyte?
如何构建星形胶质细胞?
  • 批准号:
    10646059
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 33.69万
  • 项目类别:
2023 Glial Biology: Functional Interactions Among Glia and Neurons Gordon Research Conference and Gordon Research Seminar
2023年胶质细胞生物学:胶质细胞和神经元之间的功能相互作用戈登研究会议和戈登研究研讨会
  • 批准号:
    10609354
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 33.69万
  • 项目类别:
Landis Award for Outstanding Mentorship
兰迪斯杰出指导奖
  • 批准号:
    10661432
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 33.69万
  • 项目类别:
Molecular pathways regulating astrocyte morphogenesis and function
调节星形胶质细胞形态发生和功能的分子途径
  • 批准号:
    10645162
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 33.69万
  • 项目类别:
Molecular pathways regulating astrocyte morphogenesis and function
调节星形胶质细胞形态发生和功能的分子途径
  • 批准号:
    10454296
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 33.69万
  • 项目类别:
Molecular pathways regulating astrocyte morphogenesis and function
调节星形胶质细胞形态发生和功能的分子途径
  • 批准号:
    10316938
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 33.69万
  • 项目类别:
How do non-myelinating glia ensheath axons?
非髓鞘神经胶质细胞如何包裹轴突?
  • 批准号:
    10617726
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 33.69万
  • 项目类别:
How do non-myelinating glia ensheath axons?
非髓鞘神经胶质细胞如何包裹轴突?
  • 批准号:
    9797524
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 33.69万
  • 项目类别:
Characterizing new genes that govern mitochondrial function in the axon
表征控制轴突线粒体功能的新基因
  • 批准号:
    9272960
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    $ 33.69万
  • 项目类别:
Characterizing new genes that govern mitochondrial function in the axon
表征控制轴突线粒体功能的新基因
  • 批准号:
    9168491
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    $ 33.69万
  • 项目类别:

相似海外基金

How Does Particle Material Properties Insoluble and Partially Soluble Affect Sensory Perception Of Fat based Products
不溶性和部分可溶的颗粒材料特性如何影响脂肪基产品的感官知觉
  • 批准号:
    BB/Z514391/1
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 33.69万
  • 项目类别:
    Training Grant
BRC-BIO: Establishing Astrangia poculata as a study system to understand how multi-partner symbiotic interactions affect pathogen response in cnidarians
BRC-BIO:建立 Astrangia poculata 作为研究系统,以了解多伙伴共生相互作用如何影响刺胞动物的病原体反应
  • 批准号:
    2312555
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 33.69万
  • 项目类别:
    Standard Grant
RII Track-4:NSF: From the Ground Up to the Air Above Coastal Dunes: How Groundwater and Evaporation Affect the Mechanism of Wind Erosion
RII Track-4:NSF:从地面到沿海沙丘上方的空气:地下水和蒸发如何影响风蚀机制
  • 批准号:
    2327346
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 33.69万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Graduating in Austerity: Do Welfare Cuts Affect the Career Path of University Students?
紧缩毕业:福利削减会影响大学生的职业道路吗?
  • 批准号:
    ES/Z502595/1
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 33.69万
  • 项目类别:
    Fellowship
Insecure lives and the policy disconnect: How multiple insecurities affect Levelling Up and what joined-up policy can do to help
不安全的生活和政策脱节:多种不安全因素如何影响升级以及联合政策可以提供哪些帮助
  • 批准号:
    ES/Z000149/1
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 33.69万
  • 项目类别:
    Research Grant
感性個人差指標 Affect-X の構築とビスポークAIサービスの基盤確立
建立个人敏感度指数 Affect-X 并为定制人工智能服务奠定基础
  • 批准号:
    23K24936
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 33.69万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
How does metal binding affect the function of proteins targeted by a devastating pathogen of cereal crops?
金属结合如何影响谷类作物毁灭性病原体靶向的蛋白质的功能?
  • 批准号:
    2901648
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 33.69万
  • 项目类别:
    Studentship
Investigating how double-negative T cells affect anti-leukemic and GvHD-inducing activities of conventional T cells
研究双阴性 T 细胞如何影响传统 T 细胞的抗白血病和 GvHD 诱导活性
  • 批准号:
    488039
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 33.69万
  • 项目类别:
    Operating Grants
New Tendencies of French Film Theory: Representation, Body, Affect
法国电影理论新动向:再现、身体、情感
  • 批准号:
    23K00129
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 33.69万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
The Protruding Void: Mystical Affect in Samuel Beckett's Prose
突出的虚空:塞缪尔·贝克特散文中的神秘影响
  • 批准号:
    2883985
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 33.69万
  • 项目类别:
    Studentship
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了