高尔基体脂质代谢重塑及其关键限速酶在可卡因成瘾中的作用及其分子机制
批准号:
82071494
项目类别:
面上项目
资助金额:
55.0 万元
负责人:
岑小波
依托单位:
学科分类:
物质依赖和其他成瘾性障碍
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
岑小波
中文摘要
脂质分子在突触重塑过程中为突触新生与生长发挥重要作用,但在药物成瘾过程中,脂质分子的代谢生成及参与膜重塑的过程并不清楚。我们前期发现,可卡因重塑小鼠伏隔核脂质代谢,尤其是高尔基体特异性代谢生成的葡萄糖神经酰胺(GlcCer)水平显著增加,GlcCer生成的关键限速酶——葡萄糖神经酰胺合成酶(GCS)表达也显著升高。由于GCS特异性表达于高尔基体,提示可卡因诱导的脂质代谢重塑发生在不同于常规脂质代谢的细胞器(内质网、线粒体)。本课题系统研究可卡因成瘾形成过程中,高尔基体GCS作为“脂质代谢引擎”调节伏隔核脂质代谢与可卡因成瘾行为的生物学效应及其机制,聚焦脂质分子GlcCer在神经元亚细胞结构的代谢合成、转运、轴突转运以及参与膜重塑的分子过程,从细胞轴突、三维超微结构重构、长时程增强等多角度深入研究GlcCer如何参与突触可塑性。预期将阐明高尔基体脂质代谢在参与成瘾表型及突触可塑性的分子机制。
英文摘要
Neuronal lipids play a key role in synaptic renewal and growth during synaptic remodeling. However, the regulatory mechanisms of lipid molecules in lipid metabolism, transport and membrane remodeling are not clear. We previously found that cocaine can remodel lipid metabolism in the nucleus accumbens of mice, especially the glucosylceramide(GlcCer)level was significantly elevated. Furthermore, by PCR screening the transcriptional level of gene related lipid metabolism, we found that the expression of glucosylceramide synthase (GCS), the key rate-limiting enzyme of GlcCer production, was significantly increased. As GCS is specifically expressed in the Golgi apparatus, it is suggested that cocaine-induced lipid metabolism remodeling may occur in organelles that are different from other conventional ones (such as endoplasmic reticulum and mitochondria). In this study, we will investigate the molecular mechanism of GCS as a "molecular engine" of lipid metabolism, including lipid metabolism remodeling, dynamic transport of lipid molecules, and participation in the synaptic plasticity. We will focus on the GlcCer, a key lipid molecule, including its intracellular transport, spatial distribution within subcellular structure, involvement in membrane remodeling and synaptic plasticity. This study aims to elucidate the molecular mechanism of lipid metabolism mediated by Golgi apparatus and its role in regulating drug addiction and synaptic plasticity.
突触可塑性是药物成瘾记忆形成和长期维持的重要机制,脂质代谢及其功能与突触可塑性密切相关。脂质合成需要多个细胞器协同参与,其中高尔基体是脂质合成的关键场所,但高尔基体如何定向输送脂质以调节突触可塑性变化的分子机制尚不清楚。葡萄糖神经酰胺合成酶(GCS)是高尔基体合成糖鞘脂的限速酶,而高尔基体来源的葡萄糖神经酰胺(GlcCer)是突触膜结构的重要组成部分。本课题研究在可卡因暴露情况下,伏隔核GCS在调控脂质分子代谢与转运、参与成瘾突触可塑性中的作用及其机制;采用多种技术手段研究关键脂质分子——葡萄糖神经酰胺(GlcCer)在伏隔核高尔基体中的代谢合成、亚细胞结构的空间分布、突触转运以及参与膜重塑过程。结果表明,可卡因诱导伏隔核神经元GCS异常表达促进高尔基体的碎片化,驱动GlcCer代谢合成并从高尔基体向树突的运输,从而满足可卡因成瘾诱导的突触可塑性变化所需的突触结构重塑,进而促进成瘾的发生和维持。这一变化及其调控作用特异性发生在伏隔核表达多巴胺1型受体的中型多棘神经元(D1-MSNs)。本课题揭示了高尔基体代谢合成的GlcCer分子参与调控突触可塑性、成瘾表型的分子机制,阐明高尔基体介导的脂质代谢重塑与成瘾突触可塑性之间的内在联系,为成瘾干预提供了潜在的新靶点。
伏隔核D1受体神经元内质网应激关键分子在可卡因成瘾中的作用
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批准号:82371498
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项目类别:面上项目
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资助金额:49万元
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批准年份:2023
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负责人:岑小波
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依托单位:
乙酰辅酶A参与组蛋白乙酰化修饰在可卡因成瘾中的作用及其分子机制
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批准号:81871043
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项目类别:面上项目
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资助金额:56.0万元
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批准年份:2018
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负责人:岑小波
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依托单位:
精氨酸甲基转移酶1介导的组蛋白精氨酸甲基化修饰在可卡因成瘾中的作用
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批准号:81571301
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项目类别:面上项目
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资助金额:57.0万元
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批准年份:2015
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负责人:岑小波
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依托单位:
Brg1蛋白参与可卡因成瘾及其表观遗传学机制研究
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批准号:81271467
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项目类别:面上项目
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资助金额:70.0万元
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批准年份:2012
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负责人:岑小波
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依托单位:
Piccolo蛋白C2A结构域与Syntaxin 1A及脂筏磷脂相互作用在突轴囊泡胞吐调节中的作用
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批准号:30970938
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项目类别:面上项目
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资助金额:30.0万元
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批准年份:2009
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负责人:岑小波
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依托单位:
Piccolo调节甲基苯丙胺诱导的膜多巴胺转运蛋白内在化的分子机制
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批准号:30870888
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项目类别:面上项目
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资助金额:30.0万元
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批准年份:2008
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负责人:岑小波
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依托单位:
国内基金
海外基金