前额叶皮质PV神经元在少突胶质细胞缺失TET1致精神分裂症样行为中的作用机制研究
批准号:
82071271
项目类别:
面上项目
资助金额:
55.0 万元
负责人:
赵湘辉
依托单位:
学科分类:
神经系统发育与代谢异常
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
赵湘辉
中文摘要
精神分裂症SCZ是一类严重的慢性神经系统功能紊乱疾病,虽然近年来少突胶质细胞OL功能异常被认为是SCZ发病的重要因素,但机制不清。申请人前期观察到在OL中条件性敲除DNA氧合酶TET1(Tet1cKO)将导致小鼠大脑髓鞘发育滞后,并出现SCZ样的行为学表型;同时Tet1cKO小鼠前额叶皮质PV中间神经元发育组成改变,神经元放电频率降低。因此我们推测Tet1cKO小鼠功能低下的PV神经元可能对周围锥体神经元的抑制作用减弱,并打破神经微环路的兴奋/抑制平衡,最终引起神经功能异常。在本项目中,我们将利用Tet1cKO小鼠,从神经元功能改变和OL基因表达谱的筛选结果入手,借助神经形态学、病毒标记、电生理、钙成像、光遗传、行为学等技术手段,探讨OL表观遗传修饰如何通过改变PV神经元的功能引起精神分裂症发病的详细机理。该研究将为我们从OL与神经元互作的角度揭示相关疾病的发生发展提供重要的实验依据。
英文摘要
Multiple lines of evidence in schizophrenia have implicated oligodendrocyte and myelin dysfunction in this disease, but the mechanism remains elusive. We have identified TET1 (Tet Methylcytosine Dioxygenase 1) and 5-hydroxymethylcytosine as novel epigenetic regulators for oligodendrocyte differentiation and conditional knockout Tet1 in oligodendrocytes (Tet1 cKO) impairs myelination, causes schizophrenia relevant behaviors. Meanwhile, the developmental plasticity and firing frequency of parvalbumin (PV) interneurons from prefrontal cortex is decreased in Tet1 cKO mice. Therefore, we speculate that oligodendrocyte dysfunction induced by TET1-5hmC depletion may cause malfunction in PV neurons, break excitation/inhibition balance of neural microcircuit and result in psychiatric disorders. Based on previous phenotypic observations and transcriptome data from Tet1 cKO mice, in current study we will apply histology, electrophysiology, Ca2+ imaging, optogenetics,behavior tests, et.al, identify the functional characteristics of PV interneurons in Tet1 cKO mice and investigate the crosstalk mechanism between oligodendrocyte and PV neurons in schizophrenia. These studies will greatly enrich our knowledge for the contributions of oligodendrocyte in regulating neural function as well as in psychiatric disorder pathogenesis.
精神分裂症SCZ是一类严重的慢性神经系统功能紊乱疾病,虽然近年来少突胶质细胞OL功能异常被认为是SCZ发病的重要因素,但机制不清。申请人前期观察到在OL中条件性敲除DNA氧合酶TET1(Tet1cKO)将导致小鼠大脑髓鞘发育滞后,并出现SCZ样的行为学表型;同时Tet1cKO小鼠前额叶皮质PV中间神经元发育组成改变,神经元放电频率降低。因此我们推测Tet1cKO小鼠功能低下的PV神经元可能对周围锥体神经元的抑制作用减弱,并打破神经微环路的兴奋/抑制平衡,最终引起神经功能异常。在本项目中,我们利用Tet1cKO小鼠,从神经元功能改变和OL基因表达谱的筛选结果入手,借助神经形态学、病毒标记、电生理、钙成像、光遗传、行为学等技术手段,探讨了OL表观遗传修饰如何通过改变PV神经元的功能引起精神分裂症发病的详细机理。该研究为我们从OL与神经元互作的角度揭示相关疾病的发生发展提供重要的实验依据。
H3K4me3修饰激活的少突胶质细胞初级反应转录因子致新生鼠慢性缺氧后髓鞘损伤及认知障碍的机制研究
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批准号:32371021
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项目类别:面上项目
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资助金额:50万元
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批准年份:2023
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负责人:赵湘辉
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依托单位:
少突胶质细胞早期发育的表观遗传调控—TET1非氧合酶活性依赖的作用机制研究
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批准号:31571050
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项目类别:面上项目
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资助金额:60.0万元
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批准年份:2015
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负责人:赵湘辉
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依托单位:
5-羟甲基胞嘧啶(5-hmc)表观遗传调控髓鞘相关基因表达和少突胶质细胞分化成熟的分子机制研究
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批准号:31371077
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项目类别:面上项目
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资助金额:85.0万元
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批准年份:2013
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负责人:赵湘辉
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依托单位:
与少突胶质细胞分化相关的microRNA分子对脊髓损伤后再髓鞘化和神经功能恢复的作用研究
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批准号:31271128
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项目类别:面上项目
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资助金额:15.0万元
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批准年份:2012
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负责人:赵湘辉
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依托单位:
轴突再生抑制因子Nogo-A在少突胶质细胞分化和髓鞘化中的作用和机理
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批准号:30800325
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:18.0万元
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批准年份:2008
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负责人:赵湘辉
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依托单位:
国内基金
海外基金