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
负责人:
张旺明
依托单位:
学科分类:
H0904.运动障碍性疾病
结题年份:
2021
批准年份:
2017
项目状态:
已结题
项目参与者:
薛杉、张磊、孙海涛、姚晨、王强、吕思源、陈嘉志、李楠翔、蔡俊斌
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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)患者致残性服药并发症,苍白球内侧部脑深部电刺激(GPi-DBS)是目前临床上治疗合并LID的难治性PD最直接、有效的外科术式,但其作用机制尚未明确。有研究提示皮层纹状体突触结构、功能可塑性异常在LID发病中起重要作用,我们前期研究发现LID大鼠皮层-纹状体-黑质网状部环路存在异常θ带(5-8Hz)振荡电活动,GPi-DBS是否通过调节皮层纹状体突触可塑性来治疗LID,目前尚无相关研究。本研究拟在LID大鼠模型基础上,利用神经示踪,荧光成像,慢性多通道神经元记录,膜片钳及免疫组化方法,观察GPi-DBS治疗后皮层纹状体不同亚型中型多棘神经元突触结构以及功能传递的可塑性变化,寻找GPi-DBS治疗LID在皮层纹状体突触结构、功能传递变化规律,以此探讨GPi-DBS治疗LID的作用机制,为优化DBS治疗靶点、参数设置,以及药物开发提供研究依据。
英文摘要
Levodopa induced dyskinesia(LID)is a common disabled drug complication in the patients with advanced Parkinson disease (PD). Deep brain stimulation of the internal globus pallidus(GPi-DBS) has already been established as the most effective surgical therapy for LID in refractory PD.However,the mechanism of GPi-DBS still not fully clarified. Recent studies have showed that maladaptive corticostriatal synaptic plasticity may play an important role in the pathophysiological mechanism of LID. Our previous study has found that abnormal theta band(5-8 Hz) oscillations existed in cortico-basal circuitry associated with LID in PD rat model. Hence, whether GPi-DBS can adjust synaptic plasticity of cortico-basal ganglionic loop for the treatment of LID? There is still lack of relevant studies. Fluorescence imaging, virus tracking, nerve tracing, multi-channel chronic neuronal recording, patch clamp and immunohistochemistry methods will used in this study to survey underlying synaptic plasticity mechanism for corticostriatal medium spiny neurons (MSNs) by GPi-DBS on the rat model of LID, including maladaptive synaptic plasticity of neuronal structure and conduction in different subtypes MSNs. This study will further produce evidences involved with maladaptive synaptic plasticity in neuronal structure and conduction to explain the effects of GPi-DBS on LID, in order to optimize the therapeutic target, parameter setting of DBS and drug development in moderating maladaptive synaptic plasticity.
项目背景:左旋多巴诱导异动症(LID)是晚期帕金森病(PD)患者致残性服药并发症,苍白球内侧部脑深部电刺激(GPi-DBS)是目前临床上治疗合并LID的难治性PD最直接、有效的外科术式,但其作用机制尚未明确。GPi-DBS是否通过调节皮层纹状体突触可塑性来治疗LID,目前尚无相关研究。.主要研究内容: 本研究在稳定的LID-PD大/小鼠模型基础上,通过catwalk步态分析、在体多通道系统、膜片钳技术及免疫组化技术探究在依托拉嗪以及GPi-DBS干预下LID-PD模型皮层-基底节环路以及背外侧纹状体中型多棘神经元(MSN)突触可塑性变化。.重要结果: 1)慢性依托拉嗪应用可降低LID-PD大鼠静止期SNr-M1的θ震荡活动,同时降低 LID-PD大鼠对多巴胺能激动剂的反应时间以及改善其异动症行为;2)慢性依托拉嗪应用可降低LID小鼠AIMs评分,且引起背外侧纹状体MSN突触可塑性改变及细胞外因子信号变化;3)慢性GPi-DBS干预LID大/小鼠可改善其异常步态,且背外侧纹状体MSN神经元发生可塑性改变,改善异动症的发生发展。.科学意义: 本研究通过探索慢性药物和GPi-DBS治疗后LID模型的皮层纹状体不同亚型MSN突触结构以及功能传递的可塑性变化,寻找GPi-DBS治疗LID在皮层纹状体突触结构、功能传递变化规律,以此探讨GPi-DBS治疗LID的作用机制,为优化DBS治疗靶点、参数设置,以及药物开发提供研究依据。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
Eltoprazine prevents levodopa-induced dyskinesias by reducing causal interactions for theta oscillations in the dorsolateral striatum and substantia nigra pars reticulate
艾托拉嗪通过减少背外侧纹状体和黑质网状部 θ 振荡的因果相互作用来预防左旋多巴引起的运动障碍
DOI:10.1016/j.neuropharm.2018.12.027
发表时间:2019
期刊:Neuropharmacology
影响因子:4.7
作者:Wang Qiang;Chen Jiazhi;Li Min;Lv Siyuan;Xie Zhengyuan;Li Nanxiang;Wang Ning;Wang Jinyan;Luo Fei;Zhang Wangming
通讯作者:Zhang Wangming
DOI:doi: 10.1007/s12264-020-00606-3.
发表时间:2021
期刊:Neuroscience Bulletin
影响因子:5.6
作者:Jiazhi Chen;Qiang Wang;Nanxiang Li;Shujie Huang;Min Li;Junbing Cai;Yuzheng WangWang 3 Jiny;Huantao Wen;Siyuan Lv;Ning Wang;Jinyan Wang;Fei Luo;Wangming Zhang
通讯作者:Wangming Zhang
Dyskinesia is Closely Associated with Synchronization of Theta Oscillatory Activity Between the Substantia Nigra Pars Reticulata and Motor Cortex in the Off L-dopa State in Rats
运动障碍与大鼠左旋多巴状态下黑质网状部和运动皮层之间的 θ 振荡活动同步密切相关
DOI:10.1007/s12264-020-00606-3
发表时间:2021-03-01
期刊:NEUROSCIENCE BULLETIN
影响因子:5.6
作者:Chen, Jiazhi;Wang, Qiang;Zhang, Wangming
通讯作者:Zhang, Wangming
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:
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:56万元
- 批准年份:2020
- 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:
丘脑底核高频电刺激调控帕金森病运动行为的神经环路机制
- 批准号:30872662
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:31.0万元
- 批准年份:2008
- 负责人:张旺明
- 依托单位:
国内基金
海外基金
