Progranulin deficiency and microglia senescence in neurodegeneration

神经退行性变中颗粒体蛋白前体缺乏和小胶质细胞衰老

基本信息

  • 批准号:
    10681318
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 40.38万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2020
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2020-08-01 至 2025-07-31
  • 项目状态:
    未结题

项目摘要

PROJECT SUMMARY Aberrant glial activation has been postulated to promote neurodegeneration. But, what triggers glial activation and how perturbations to glia-neuron interaction contribute to brain aging and neurodegeneration remains unclear. The scientific premise of this proposal is based on previously published work that dominant mutation in human Progranulin (GRN) gene is a major cause for frontotemporal dementia (FTD). Mutations in GRN cause a drastic reduction in Progranulin (PGRN) protein levels in brain tissues and eventually lead to neuropathology characterized by profound gliosis, severe neuron loss, and aggregation of RNA binding protein TDP-43 in remaining neurons (also known as “TDP-43 proteinopathy”). In addition to its role in FTD, single nucleotide polymorphism (SNP) in the GRN gene has been associated with increased risk of TDP-43 proteinopathy in Alzheimer's disease (AD) and in the aging brain. Together, these results support the idea that PGRN deficiency may have broader impacts on neurodegeneration. To investigate the role of PGRN deficiency in neurodegeneration, we have shown that mouse models of PGRN deficiency recapitulate several key neuropathological features in FTD caused by GRN mutations, including microglial activation, microglia-mediated synaptic pruning, and dysfunction in the thalamocortical circuit, which contribute to obsessive-compulsive disorder (OCD)-like behaviors in these mice. In addition, we used single cell transcriptomic analyses to show that Grn-/- microglia exhibit early onset and persistent transcriptomic changes in genes involved in the endolysosomal pathway and innate immunity functions. Furthermore, proteomic and morphological analyses in Grn-/- microglia revealed prominent features of cellular senescence, including increased phagocytosis, lysosomal dysfunction, proliferative arrest, and increased secretion of complements C1q and C3b. These results support the hypothesis that PGRN deficiency disrupts endolysosomal function and activates the cellular senescence program in microglia leading to persistent microglial activation to promote synaptic pruning and neuronal cell death. To test this hypothesis, we will (1) determine the role of integrin αvβ3 and TGF-β pathway in promoting cellular senescence in Grn-/- microglia, (2) characterize the secretory phenotype in senescent microglia in Grn-/- mice and its impact on neurodegeneration, and (3) elucidate the impact of PGRN deficiency on microglial senescence and neurodegeneration in FTD and Alzheimer's disease. Results from this proposal will provide critical insights into the mechanism of PGRN deficiency in microglial senescence and its role in neurodegeneration in FTD and AD.
项目摘要 神经胶质细胞的异常活化被认为是促进神经退行性变的原因。但是,是什么触发了神经胶质的激活呢 以及神经胶质-神经元相互作用的扰动如何导致大脑老化和神经退行性变, 不清楚这一建议的科学前提是基于先前发表的工作,即显性突变, 人颗粒蛋白前体(GRN)基因是导致额颞叶痴呆(FTD)主要原因。GRN的突变会导致 脑组织中颗粒蛋白前体(PGRN)蛋白水平急剧降低,并最终导致神经病理学 其特征是严重的神经胶质增生,严重的神经元丢失,以及RNA结合蛋白TDP-43在神经元中的聚集。 剩余神经元(也称为“TDP-43蛋白质病”)。除了在FTD中的作用外,单核苷酸 GRN基因中的SNP与TDP-43蛋白质病的风险增加相关, 老年痴呆症(AD)和大脑老化。总之,这些结果支持PGRN缺乏的想法, 可能对神经退化有更广泛的影响。研究PGRN缺陷在 我们已经证明PGRN缺乏的小鼠模型概括了几个关键点, GRN突变引起的FTD的神经病理学特征,包括小胶质细胞活化、小胶质细胞介导的 突触修剪和丘脑皮层回路功能障碍,这有助于强迫症 强迫症(OCD)样行为。此外,我们使用单细胞转录组学分析来显示 Grn-/-小胶质细胞表现出早期发病和持续的转录组学变化的基因参与了 内溶酶体途径和天然免疫功能。此外,蛋白质组学和形态学分析, Grn-/-小胶质细胞显示出细胞衰老的突出特征,包括吞噬作用增加、溶酶体 功能障碍、增殖停滞和补体C1 q和C3 b分泌增加。这些结果支持 PGRN缺乏破坏内溶酶体功能并激活细胞衰老的假设 在小胶质细胞中的程序导致持续的小胶质细胞活化,以促进突触修剪和神经元细胞 死亡为了验证这一假设,我们将(1)确定整合素αvβ3和TGF-β途径在促进细胞凋亡中的作用。 Grn-/-小胶质细胞的细胞衰老,(2)表征Grn-/-小胶质细胞衰老的分泌表型。 小鼠及其对神经退行性变的影响,和(3)阐明PGRN缺乏对小胶质细胞的影响, FTD和阿尔茨海默病中的衰老和神经变性。该提案的结果将提供 对PGRN缺陷在小胶质细胞衰老中的机制及其在 FTD和AD中的神经变性。

项目成果

期刊论文数量(1)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Plastin 3 rescues BDNF-TrkB signaling in spinal muscular atrophy.
Plastin 3 可挽救脊髓性肌萎缩症中的 BDNF-TrkB 信号传导。
{{ 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 }}

Eric J Huang其他文献

Eric J Huang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('Eric J Huang', 18)}}的其他基金

Endolysosomal trafficking and lipid metabolism defects in FTLD
FTLD 中的内溶酶体运输和脂质代谢缺陷
  • 批准号:
    10645964
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 40.38万
  • 项目类别:
Neuroinflammation and vascular development in GMH
GMH 的神经炎症和血管发育
  • 批准号:
    10685146
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 40.38万
  • 项目类别:
Single Cell Characterization of FTLD-GRN
FTLD-GRN 的单细胞表征
  • 批准号:
    10514141
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 40.38万
  • 项目类别:
Progranulin deficiency and microglia senescence in neurodegeneration
神经退行性变中颗粒体蛋白前体缺乏和小胶质细胞衰老
  • 批准号:
    10044228
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 40.38万
  • 项目类别:
Progranulin deficiency and microglia senescence in neurodegeneration
神经退行性变中颗粒体蛋白前体缺乏和小胶质细胞衰老
  • 批准号:
    10222564
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 40.38万
  • 项目类别:
Progranulin deficiency and microglia senescence in neurodegeneration
神经退行性变中颗粒体蛋白前体缺乏和小胶质细胞衰老
  • 批准号:
    10456803
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 40.38万
  • 项目类别:
Single Cell Analyses of Neuroimmune Dysfunctions in the Thalamocortical Circuit in FTLD
FTLD 丘脑皮质回路神经免疫功能障碍的单细胞分析
  • 批准号:
    10442528
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 40.38万
  • 项目类别:
Single Cell Analyses of Neuroimmune Dysfunctions in the Thalamocortical Circuit in FTLD
FTLD 丘脑皮质回路神经免疫功能障碍的单细胞分析
  • 批准号:
    10207374
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 40.38万
  • 项目类别:
Diversity Supplement: Single Cell Analyses of Neuroimmune Dysfunctions in the Thalamocortical Circuit in FTLD
多样性补充:FTLD 丘脑皮质回路神经免疫功能障碍的单细胞分析
  • 批准号:
    10403045
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 40.38万
  • 项目类别:
A Cellular Resolution Census of the Developing Human Brain
人类大脑发育的细胞分辨率普查
  • 批准号:
    10165826
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 40.38万
  • 项目类别:

相似国自然基金

新型F-18标记香豆素衍生物PET探针的研制及靶向Alzheimer's Disease 斑块显像研究
  • 批准号:
    81000622
  • 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
阿尔茨海默病(Alzheimer's disease,AD)动物模型构建的分子机理研究
  • 批准号:
    31060293
  • 批准年份:
    2010
  • 资助金额:
    26.0 万元
  • 项目类别:
    地区科学基金项目
跨膜转运蛋白21(TMP21)对引起阿尔茨海默病(Alzheimer'S Disease)的γ分泌酶的作用研究
  • 批准号:
    30960334
  • 批准年份:
    2009
  • 资助金额:
    22.0 万元
  • 项目类别:
    地区科学基金项目

相似海外基金

Pathophysiological mechanisms of hypoperfusion in mouse models of Alzheimer?s disease and small vessel disease
阿尔茨海默病和小血管疾病小鼠模型低灌注的病理生理机制
  • 批准号:
    10657993
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 40.38万
  • 项目类别:
Social Connectedness and Communication in Parents with Huntington''s Disease and their Offspring: Associations with Psychological and Disease Progression
患有亨廷顿病的父母及其后代的社会联系和沟通:与心理和疾病进展的关联
  • 批准号:
    10381163
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 40.38万
  • 项目类别:
The Role of Menopause-Driven DNA Damage and Epigenetic Dysregulation in Alzheimer s Disease
更年期驱动的 DNA 损伤和表观遗传失调在阿尔茨海默病中的作用
  • 批准号:
    10531959
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 40.38万
  • 项目类别:
The Role of Menopause-Driven DNA Damage and Epigenetic Dysregulation in Alzheimer s Disease
更年期驱动的 DNA 损伤和表观遗传失调在阿尔茨海默病中的作用
  • 批准号:
    10700991
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 40.38万
  • 项目类别:
Interneurons as early drivers of Huntington´s disease progression
中间神经元是亨廷顿病进展的早期驱动因素
  • 批准号:
    10518582
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 40.38万
  • 项目类别:
Interneurons as Early Drivers of Huntington´s Disease Progression
中间神经元是亨廷顿病进展的早期驱动因素
  • 批准号:
    10672973
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 40.38万
  • 项目类别:
Social Connectedness and Communication in Parents with Huntington''s Disease and their Offspring: Associations with Psychological and Disease Progression
患有亨廷顿病的父母及其后代的社会联系和沟通:与心理和疾病进展的关联
  • 批准号:
    10585925
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 40.38万
  • 项目类别:
Oligodendrocyte heterogeneity in Alzheimer' s disease
阿尔茨海默病中的少突胶质细胞异质性
  • 批准号:
    10180000
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 40.38万
  • 项目类别:
Serum proteome analysis of Alzheimer´s disease in a population-based longitudinal cohort study - the AGES Reykjavik study
基于人群的纵向队列研究中阿尔茨海默病的血清蛋白质组分析 - AGES 雷克雅未克研究
  • 批准号:
    10049426
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 40.38万
  • 项目类别:
Repurposing drugs for Alzheimer´s disease using a reverse translational approach
使用逆翻译方法重新利用治疗阿尔茨海默病的药物
  • 批准号:
    10295809
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 40.38万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了