课题基金 / 基金详情

苍白球内侧部电刺激介导多巴胺D3受体调节帕金森病异动症小鼠纹状体中型多棘神经元突触功能可塑性

批准号:
82071254
项目类别:
面上项目
资助金额:
56.0 万元
负责人:
张旺明
依托单位:
学科分类:
运动障碍性疾病
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
张旺明

项目摘要

结项摘要

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中文摘要
左旋多巴诱导异动症(LID)是晚期帕金森病(PD)患者严重的致残性服药并发症,苍白球内侧部脑深部电刺激(GPi-DBS)是合并严重LID的PD患者最直接有效的外科手段,但其治疗机制尚不明确。本课题组前期基于LID模型鼠纹状体中型多棘神经元(MSNs)的突触可塑性异常及GPi-DBS干预进行了研究,提示GPi-DBS对LID模型鼠的行为改善、M1皮层电活动及纹状体MSNs突触可塑性异常均存在调控作用。多个研究提示多巴胺D3受体(D3R)可能参与纹状体D1型MSNs异常激活与突触功能可塑性障碍并介导LID的发生,GPi-DBS治疗LID是否通过D3R介导了类似调节机制以及如何调节,目前尚无研究。本课题拟以转基因cre-D1 C57小鼠构建LID小鼠模型,采用膜片钳、荧光成像等技术,从电生理、microRNA、分子通路等角度探讨GPi-DBS治疗可能经D3R介导的纹状体MSNs突触可塑性调节机制
英文摘要
Levodopa-induced dyskinesia (LID) is a serious disability complication in patients with advanced Parkinson's disease (PD). Deep brain stimulation of the internal globus pallidus (GPi-DBS) is the most direct and effective surgical method for PD patients with severe LID, but its treatment mechanism is not clear. Our previous study was based on the abnormal synaptic plasticity of medium-sized spiny neurons (MSNs) in the striatum of LID model rats and the intervention of GPi-DBS. It is suggested that GPi-DBS can regulate the behavior improvement, M1 cortical electrical activity and striatal MSNs synaptic plasticity of LID model rats. Many studies suggest that dopamine D3 receptor (D3R) may be involved in the abnormal activation of striatal D1 MSNs and synaptic plasticity disorder and mediate the occurrence of LID. Whether GPi-DBS treatment of LID through D3R mediates similar regulation mechanism and how to regulate it has not been studied. In this study, transgenic cre-D1C57 mice were used to construct LID mouse model. Patch clamp and fluorescence imaging techniques were used to explore the potential regulation mechanism of striatal MSNs synaptic plasticity mediated by GPi-DBS through D3R from the point of view of electrophysiology, microRNA, molecular pathway and so on.
本研究围绕左旋多巴诱导的帕金森病(PD)异动症(LID)发生机制进行研究,通过大/小鼠模型的建立和行为学、电生理检测,系统探讨了LID的病理生理机制和潜在治疗方法。在项目执行过程中,研究团队按计划完成了多个关键任务:1、制作并验证了PD及LID大鼠模型,发现M1和DLS脑区中Gamma振荡增强;研究了多巴胺受体D3对LID行为学及电生理的影响,发现D3拮抗剂可显著改善运动障碍;探索了5-HT1A/B激动剂和VMAT-2抑制剂对LID大鼠行为学及电生理的影响,发现这些药物能改善症状并调节脑区电活动;研究了慢性GPi-DBS干预对LID小鼠行为学及突触可塑性的影响,发现DBS可抑制异常放电并改善运动症状。重要研究结果包括:1、成功建立了稳定的PD和LID大鼠模型,并观察到不同脑区中局部场电位(LFP)的变化,揭示了LID状态下M1和DLS脑区中Gamma振荡的增强;发现多巴胺D3受体激动剂可诱导运动障碍并增加Gamma振荡,而拮抗剂则可缓解症状并正常化电活动;5-HT1A/B自受体激动剂和VMAT-2抑制剂能改善LID大鼠的行为,并调节异常电活动,提示这些药物在LID治疗中的潜力;GPi-DBS干预可以显著改善LID小鼠的异常运动,并通过膜片钳记录发现其机制可能与调节D1类神经元突触功能可塑性有关。关键数据支持了上述发现,提供了有力的科学依据:1、LID模型中M1与DLS脑区间Beta和Gamma振荡的功率谱密度分析、相干性分析和格兰杰因果分析显示了不同药物处理后脑区电活动的显著变化;2、D3R激动剂和拮抗剂对LID大鼠行为学及电生理的影响,以及IRL790对LID小鼠突触可塑性的改善均通过详细的实验数据得到验证;3、GPi-DBS干预前后的行为学测试和膜片钳记录数据表明,高频刺激可以有效抑制DLS脑区中D1-MSN神经元的异常放电,从而缓解运动障碍。综上所述,本研究不仅揭示了LID的病理生理机制,还为临床治疗提供了新的靶点和策略,具有重要的科学意义和应用前景。
NR2B通过磷酸化AMPK重塑代谢抵抗失巢凋亡促进髓母细胞瘤转移的机制研究
  • 批准号:
    --
  • 项目类别:
    省市级项目
  • 资助金额:
    15.0万元
  • 批准年份:
    2024
  • 负责人:
    张旺明
  • 依托单位:
基于皮层-纹状体通路gamma振荡特征探讨D3R调控帕金森病异动症的发生机制
  • 批准号:
    82371247
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    49万元
  • 批准年份:
    2023
  • 负责人:
    张旺明
  • 依托单位:
脑深部电刺激调控帕金森病异动症的皮层-纹状体中型多棘神经元突触可塑性机制
  • 批准号:
    81771210
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    54.0万元
  • 批准年份:
    2017
  • 负责人:
    张旺明
  • 依托单位:
脚桥核电刺激参与帕金森病步态调节的神经环路机制
  • 批准号:
    81271250
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    70.0万元
  • 批准年份:
    2012
  • 负责人:
    张旺明
  • 依托单位:
国内基金
海外基金