NMDA受体介导的Kv4.3钾通道调控在可卡因增加中脑多巴胺神经元兴奋性及成瘾行为中的作用

基本信息
批准号:31900693
项目类别:青年科学基金项目
资助金额:24.00
负责人:李黎
学科分类:
依托单位:河北医科大学
批准年份:2019
结题年份:2022
起止时间:2020-01-01 - 2022-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:
关键词:
可卡因成瘾Kv43钾通道钾离子通道NMDA受体VTA DA神经元兴奋性
结项摘要

Hyperexcitability of VTA DA neurons is one of the important biological characteristics of cocaine addiction. Cocaine induces the remodeling of NMDA receptors, which results in the sustained hyperexcitability of VTA DA neurons, due to functional changes in K+ channels. A type potassium channel Kv4.3 subtype is selectively highly expressed in VTA DA neurons, and regulates neuron excitability in negative feedback mode. Our previous studies have found that activation NMDA receptor of VTA DA neuron could increase IA current, which is a homeostasis adaptive response under physiological state. However, IA current significantly decreased under the cocaine exposure. So how does the effect mentioned above affect cocaine induced hyperexcitability of VTA DA neurons and addictive behavior? We predict that cocaine changes the role of NMDA receptors in regulating Kv4.3 function, thereby increasing the excitability of VTA DA neurons and inducing addictive behaviors. For validating the hypothesis, we will perform electrophysiological recordings combined with calcium imaging, conditional knockout and over expression Kv4.3 gene, tracer of neural projection and single-cell molecular biology methods. The regulation of Kv4.3 mediated by NMDA receptor in the VTA-NAc projection, and the effect of which contributs to cocaine induced hyperexcitability of VTA DA neurons and addictive behavior will be observed, which provides new ideas for cocaine addiction and relapsing mechanism.

VTA DA神经元兴奋性增加是可卡因成瘾的重要生物学特征之一。可卡因导致NMDA受体重构,引起VTA DA神经元兴奋性持续增加,其中钾通道功能的改变扮演了重要角色。A型钾通道Kv4.3亚型选择性高表达于VTA DA神经元,负反馈调节神经元兴奋性。前期研究发现,激活VTA DA神经元NMDA受体可以增大IA电流,此为生理状态下的稳态适应性反应;但在可卡因作用下IA电流显著降低。那么上述作用对可卡因增加VTA DA神经元兴奋性及其成瘾行为有何影响?我们推测,可卡因改变NMDA受体调控Kv4.3功能的作用,从而增加VTA DA神经元兴奋性并诱发成瘾行为。本项目拟应用脑片膜片钳联合钙成像、条件性基因敲除和过表达、神经示踪及单细胞分生等技术,研究VTA-NAc环路中NMDA受体介导的Kv4.3调控,以及这一调控对可卡因增加VTA DA神经元兴奋性及成瘾行为的贡献,为可卡因成瘾及复吸的机制提供新思路。

项目摘要

中脑腹侧背盖区(ventral tegmental area, VTA)多巴胺能(DA)神经元在编码奖赏行为和药物成瘾行为中发挥重要作用,其兴奋性异常与可卡因成瘾及复吸行为密切相连。本项目聚焦Kv4钾通道在VTA DA神经元兴奋性调控中的作用,具体研究Kv4钾通道对可卡因增加VTA DA神经元兴奋性的贡献和机制,以及对可卡因成瘾行为的影响。项目利用了脑片膜片钳电生理技术、单细胞PCR、免疫荧光、动物行为观察等方法开展研究。结果表明,Kv4通道参与了可卡因增加VTA DA神经元兴奋性的过程。一方面,可卡因导致Kv4通道调节VTA DA神经元兴奋性的作用减弱,另一方面,可卡因作用下Kv4通道对NMDA受体增加VTA DA神经元兴奋性的作用降低,其机制与Kv4钾通道功能下降,以及Kv4通道调节NMDA电流的作用减弱有关。上述现象可能与NMDA受体NR2B亚单位有密切关系。此外,调控Kv4通道Kv4.3亚型的功能可影响可卡因诱发的动物成瘾后复吸行为。本项目研究结果提供了可卡因增加VTA DA神经元兴奋性的新机制,为了解与VTA DA神经元兴奋性相关的药物成瘾后复吸机制提供新的实验证据,为可卡因成瘾的相关治疗提供新的靶点。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

Protective effect of Schisandra chinensis lignans on hypoxia-induced PC12 cells and signal transduction

Protective effect of Schisandra chinensis lignans on hypoxia-induced PC12 cells and signal transduction

DOI:10.1080/15287394.2018.1502561
发表时间:2018
2

Efficient photocatalytic degradation of organic dyes and reaction mechanism with Ag2CO3/Bi2O2CO3 photocatalyst under visible light irradiation

Efficient photocatalytic degradation of organic dyes and reaction mechanism with Ag2CO3/Bi2O2CO3 photocatalyst under visible light irradiation

DOI:
发表时间:2016
3

基于 Kronecker 压缩感知的宽带 MIMO 雷达高分辨三维成像

基于 Kronecker 压缩感知的宽带 MIMO 雷达高分辨三维成像

DOI:10.11999/JEIT150995
发表时间:2016
4

Engineering Leaf-Like UiO-66-SO_3H Membranes for Selective Transport of Cations

Engineering Leaf-Like UiO-66-SO_3H Membranes for Selective Transport of Cations

DOI:10.1007/s40820-020-0386-6
发表时间:2020
5

The Role of Osteokines in Sarcopenia: Therapeutic Directions and Application Prospects

The Role of Osteokines in Sarcopenia: Therapeutic Directions and Application Prospects

DOI:10.3389/fcell.2021.735374
发表时间:2021

李黎的其他基金

批准号:41304029
批准年份:2013
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:50878093
批准年份:2008
资助金额:35.00
项目类别:面上项目
批准号:81800555
批准年份:2018
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51107049
批准年份:2011
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31701974
批准年份:2017
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51777082
批准年份:2017
资助金额:61.00
项目类别:面上项目
批准号:41073101
批准年份:2010
资助金额:36.00
项目类别:面上项目
批准号:81503535
批准年份:2015
资助金额:18.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81202810
批准年份:2012
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61303092
批准年份:2013
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:60703087
批准年份:2007
资助金额:18.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61370218
批准年份:2013
资助金额:72.00
项目类别:面上项目

相似国自然基金

1

Kv7.4在中脑VTA多巴胺神经环路兴奋性调控中的作用及生理病理学意义

批准号:91732108
批准年份:2017
负责人:张海林
学科分类:H09
资助金额:50.00
项目类别:重大研究计划
2

多巴胺受体传导通路对可卡因诱导的神经元树突重构的调控

批准号:30770821
批准年份:2007
负责人:张璐
学科分类:H0912
资助金额:30.00
项目类别:面上项目
3

A型钾通道在脆性X综合征中的神经元兴奋性调节作用

批准号:81271197
批准年份:2012
负责人:苏涛
学科分类:H0902
资助金额:70.00
项目类别:面上项目
4

大麻素受体2调节中脑腹侧背盖区多巴胺能神经元兴奋性的机制研究

批准号:81771437
批准年份:2017
负责人:吴杰
学科分类:H1004
资助金额:54.00
项目类别:面上项目