低强度聚焦超声深部脑刺激提高γ-氨基丁酸水平的抗癫痫效应及机制研究
批准号:
82071452
项目类别:
面上项目
资助金额:
55.0 万元
负责人:
郭燕舞
依托单位:
学科分类:
神经电活动异常与发作性疾病
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
郭燕舞
中文摘要
超声对癫痫的疗效已被证实,但其机理尚不清楚。抑制性突触输入减少是癫痫发病的重要机制。我们新近发现超声可提高抑制性突触输入,预实验也提示超声刺激使抑制性神经递质γ-氨基丁酸(GABA)水平增加,且可激活GABA能中间神经元和星形胶质细胞并引起各自钙内流增加。据此我们提出科学假说:超声的抗癫痫效应与GABA水平的升高有关,超声一方面可激活中间神经元的机械敏感离子通道,使大量GABA囊泡被释放,另一方面可激活星形胶质细胞的TRPA1通道,引起GABA回收受阻而蓄积。本项目拟研制低强度聚焦超声深部脑刺激装置和离体超声刺激装置,对小鼠癫痫模型进行在体和脑片水平超声刺激,研究GABA水平与超声抗癫痫效应的关系,然后分别验证超声对GABA能中间神经元和星形胶质细胞的激活作用,观察这两类细胞引起GABA水平升高的效应并探讨其机制。本研究将揭示超声的抗癫痫效应及其机制,为超声深部脑刺激技术的应用提供依据。
英文摘要
Ultrasound deep brain stimulation technology has been proven to be effective for epilepsy, but its mechanism remains unclear. Inhibitory synaptic input reduction is an important mechanism of epilepsy. We have recently discovered that ultrasound can increase inhibitory synaptic input, and preliminary experiments have also indicated that ultrasound stimulation increases the level of inhibitory neurotransmitters GABA, and can activate GABAergic interneurons and astrocytes and cause increased calcium influx. According to this, we propose a scientific hypothesis: the antiepileptic effect of ultrasound is mainly related to the increase of GABA levels. On the one hand, ultrasound can activate the mechanically sensitive ion channels of GABAergic interneurons, so that a large number of GABA vesicles are released. On the other hand, it can activate astrocytes. The TRPA1 channel of the cell, which in turn causes GABA recovery to be blocked and accumulates. This project intends to develop low-intensity focused ultrasound deep brain stimulation equipment and in vitro ultrasound stimulation equipment to stimulate the mouse epilepsy model in vivo and brain slice in vitro, to study the relationship between GABA level and ultrasound antiepileptic effect. Verify the ultrasound activation of GABAergic interneurons and astrocytes. Observe the effect of these two types of cells on increasing GABA levels and explore their mechanisms. This study will reveal the antiepileptic effect and mechanism of ultrasound, and provide a basis for the application of ultrasound deep brain stimulation technology.
超声对癫痫的疗效已被证实。本研究认为:抑制性突触输入减少是癫痫发病的重要机制。超声的抗癫痫效应与GABA水平的升高有关,超声刺激可以改变递质水平、调控神经活动、增强药物递送和其他机制治疗癫痫。本项目首先研制低强度聚焦超声深部脑刺激装置和离体超声刺激装置,对小鼠癫痫模型进行在体和脑片水平超声刺激,研究GABA水平与超声抗癫痫效应的关系。另一方面本项目利用高性能计算机辅助识别小鼠癫痫脑电,实现了闭环穿戴式的超声刺激装置,并用于治疗癫痫,取得了良好的效果。另外,本研究在执行过程中发现超声神经调控可联合系统给药,大大增强对癫痫的治疗效果。同时,在机制研究方面,本项目通过离体培养神经元和星形胶质细胞,揭示了FtMt参与癫痫疾病铁死亡过程的机制。根据本研究的一系列成果,不仅揭示超声的抗癫痫效应及其机制,更为超声深部脑刺激技术的应用提供依据,已产生3项超声神经调控治疗癫痫等神经系统疾病的临床研究,大大推进了超声神经调控的应用步伐。本项目执行期内产生8篇SCI研究论文成果,申请2项专利。培养了2名博士、3名硕士,均已取得学位。
超声刺激迷走神经对中缝背核相关环路的调控作用及抗癫痫效应研究
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批准号:--
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项目类别:省市级项目
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资助金额:15.0万元
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批准年份:2024
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负责人:郭燕舞
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依托单位:
超声刺激迷走神经调控中缝背核相关环路的抗癫痫效应及机制研究
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批准号:--
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项目类别:面上项目
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资助金额:52万元
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批准年份:2022
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负责人:郭燕舞
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依托单位:
人羊膜间充质干细胞移植联合异种神经移植修复周围神经缺损
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批准号:81671193
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项目类别:面上项目
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资助金额:52.0万元
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批准年份:2016
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负责人:郭燕舞
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依托单位:
自体脂肪源性γ-氨基丁酸能神经元的诱导分化及丘脑底核细胞移植治疗帕金森病的机制研究
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批准号:30901546
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:20.0万元
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批准年份:2009
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负责人:郭燕舞
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依托单位:
国内基金
海外基金