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    “帕金森综合症的神经分析化学基础研究”重大项目指南

    日期 2017-07-12   来源:   作者:  【 】   【打印】   【关闭

      神经化学是脑神经生理和病理的基础,实现神经化学的原位高时空分辨分析对于在单细胞、脑切片和活体多个水平和层次阐明脑功能的分子机制,提高人类对脑神经传递的认识和脑疾病的诊断和治疗具有极其重要的意义。虽然现有的脑成像和神经化学研究的方法可以部分满足以上需求,但是随着人类的进步和科学的发展,脑化学的研究被提到了一个全新的高度,急需发展新的分析化学原理和方法,实现脑神经化学的精准测量和描述。本重大项目以神经化学精准测量和成像研究中的瓶颈问题作为突破口,以帕金森综合症(如DJ-1基因敲除小鼠)为病理模型,通过深入研究神经化学的活体原位高灵敏分析、活体成像原理和方法、生物兼容柔性电极的设计和构筑、化学信号和电信号同步记录方法、DJ-1敲除导致帕金森综合症模型的分子机制等,力争取得一系列具有我国自主知识产权和重要影响的成果,形成特色研究体系,引领该领域的发展。

      一、科学目标

      本研究将瞄准神经分析化学的发展前沿,针对帕金森综合症(如DJ-1基因敲除小鼠)病理模型研究,发展时空分辨、高选择性、高灵敏和抗污染的神经化学活体精准测量和成像新原理、新方法和新技术,为神经生理以及神经病理过程分子机制的研究提供重要的基础,并实现以下科学目标:基于DJ-1基因敲除帕金森模型相关分子机制的研究,建立多巴胺高选择、高灵敏、时空分辨分析新方法;发展可能与帕金森综合症相关的生理活性分子的成像技术(如磁共振和质谱成像等)和时空分辨活体分析方法;发展高抗污染和神经元特异的柔性神经电信号电极,建立化学信号和电生理信号的活体同步记录新原理和新方法;阐明DJ-1基因敲除帕金森模型的相关分子机制。

      二、研究内容

      本项目拟围绕DJ-1基因敲除帕金森模型相关分子机制的探索,开展其神经分析化学的研究。具体内容包括四个方面:

      (一)多巴胺的高选择、高灵敏、时空分辨分析。

      发展多巴胺的高选择、高灵敏、时空分辨分析新方法,满足DJ-1基因敲除帕金森综合征模型动物脑内多巴胺水平及其变化的精准测定。

      (二)重要生理活性分子的成像与活体时空分辨技术与方法。

      针对可能与帕金森综合症相关的重要生理活性分子(如铁、神经黑色素、谷氨酸、葡萄糖、抗坏血酸等),发展脑核团分辨的高灵敏、高分辨和可靠性的活体成像和原位检测方法,寻找特异性的神经化学靶标,建立这些神经化学靶标与多巴胺在帕金森综合症发生发展过程中在时间、空间上的联系;发展有关重要生理活性分子(如谷氨酸、5-HT、ATP、pH和谷胱甘肽等)的活体分析和成像方法;发展相关蛋白的质谱成像技术。

      (三)抗污染柔性电信号电极及电/化学信号活体原位同时测量方法。

      发展抗污染和神经元特异的神经柔性电信号电极;建立可与神经电信号同步记录的化学信号活体原位记录的新原理和新方法;通过将所建立的方法与电生理和光遗传技术等联用,实现化学信号和电信号等多参数的时空分辨分析。

      (四)帕金森综合症相关分子机制的研究与探索。

      利用上述发展的测量和成像方法,研究DJ-1导致的帕金森综合症模型中相关生理活性分子的实时变化规律;结合相关手段(如双光子成像、在体基因编辑、光遗传技术等),研究多巴胺和其它递质的合成、分泌、再摄取、循环再利用及其调控通路机制,初步阐明多巴胺神经元及其神经环路在DJ-1导致的帕金森综合症病理过程中的作用机理。

      三、申请注意事项

      (一)申请书的附注说明选择“帕金森综合症的神经分析化学基础研究”(以上选择不准确或未选择的项目申请不予受理)

      (二)申请人申请的直接费用预算不得超过1700万元/项(含1700万元/项)。

      (三)本项目由化学科学部负责受理。




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