自閉スペクトラム症関連分子と体性感覚系神経回路発達に関する組織学的解析

自闭症谱系障碍相关分子的组织学分析和体感神经回路发育

• 批准号: 21K10177
• 负责人: 高崎 千尋
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K10177/
• 关键词: 体性感覚; バレル; グルタミン酸受容体

グルタミン酸受容体GluD1はシナプス接着分子の一つとして機能し、自閉スペクトラム症や気分障害などの精神神経疾患と関連する遺伝子の一つである。この分子の大脳皮質体性感覚野での機能の全容は不明である。本研究では、口腔領域の体性感覚野の解析モデルであるバレルの発達に着目し、令和４年度は、バレルの臨界期可塑性の振幅度合にGluD1が関与するのかを野生型マウスとGluD1遺伝子欠失マウスを比較することで検討した。GluD1+/-マウス同士を交配し、生まれた同腹子のGluD1+/+(野生型)マウスとGluD1-/-(GluD1遺伝子欠失)マウスを使用した。臨界期の生後2日に顔面の触覚毛C列を電気メスで焼灼し、生後15日に灌流固定して大脳皮質体性感覚野バレル領域を含む切片を作成し、バレルを免疫染色で検出した。臨界期可塑性の振幅度はMap Plasticity Index：(b2+b3+d2+d3)/2(c2+c3)を用いて計測し、野生型マウスとGluD1遺伝子欠失マウスで比較検討を行った。野生型マウス、GluD1遺伝子欠失マウスとも焼灼したC列に対応する大脳皮質バレルC列が縮小し、隣接するB列D列が拡大した。野生型に比べてGluD1遺伝子欠失マウスでは可塑性の振幅度がやや減少していたが、両者に統計学的有意差は認めなかった。バレルの出現はGluD1遺伝子欠失マウスでは野生型マウスに比べて1日程度出現日が遅れていた。バレルはシナプスの形成とその後のシナプスの刈り込みにより形成される。GluD1はバレルの適正なシナプス形成や刈り込みに必要な因子であるが、バレルの臨界期可塑性の振幅度には影響していない可能性が示唆された。

GLUD1谷氨酸受体起着突触粘附分子的作用，是与自闭症谱系障碍和情绪障碍等神经精神疾病相关的基因之一。该分子在皮质体感皮质中的功能的全部范围尚不清楚。在这项研究中，我们专注于口腔体感皮层的分析模型的开发，并于2022年通过将野生型小鼠与Glud1基因缺乏型小鼠进行比较，研究了GLUD1是否参与了桶的临界相可塑性的幅度。使用glud1 +/-小鼠彼此配合，使用了幼窝glud1+/+（野生型）小鼠和glud1 - / - （glud1基因缺失）小鼠。面部的触觉头发在出生后的第二天用一个电感手术刀烧毁，并在出生后的第15天固定灌注，以创建包含大脑皮层体感的桶形区域的部分，并通过免疫抑制来检测枪管。使用MAP可塑性指数测量了临界相可塑性的幅度：（B2+B3+D2+D3）/2（C2+C3），并进行了比较并在野生型小鼠和Glud1基因缺陷小鼠之间进行了检查。野生型小鼠和glud1缺陷小鼠都降低了C列，该C列对应于C列消融，而相邻的B列D列则扩展了。尽管与野生型相比，glud1缺陷小鼠的可塑性幅度程度略有降低，但两者之间没有统计学上的显着差异。在缺乏GLUD1基因的小鼠中，枪管的出现延迟了大约一天，而不是在野生型小鼠中。枪管由突触和随后的突触形成。尽管GLUD1是适当的突触形成和枪管修剪所必需的因素，但建议它可能不会影响枪管的临界相可塑性的幅度。

项目成果

Glutamate receptor GluD1 affects the formation of barrels in the developing somatosensory cortex.

谷氨酸受体 GluD1 影响体感皮层发育中桶状结构的形成。

• 发表时间: 2022
• 作者: Takasaki C;Yoshihara T;Yawaka Y
• 通讯作者: Yawaka Y

グルタミン酸受容体GluD1は体性感覚野バレルの形成に関与する

谷氨酸受体GluD1参与体感皮层桶的形成

• 发表时间: 2023
• 作者: 高崎千尋;今野幸太郎;山崎美和子;渡辺雅彦
• 通讯作者: 渡辺雅彦