Effects of maternal undernutrition on offspring brain development via a newly discovered GABAergic CRH release pathway

母亲营养不良通过新发现的 GABA 能 CRH 释放途径对后代大脑发育的影响

基本信息

批准号：
21H02661
负责人：
福田敦夫
金额：
$ 11.15万
依托单位：
Hamamatsu University School of Medicine
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H02661/
关键词：
GABA CRH AgRP KCC2 NKCC1 低栄養弓状核

项目摘要

１．胎仔における既知HPA軸と新規HPA軸の解剖学的発達過程の同定：胎生15.5、生後0、7日で検討した。CRH-Venusマウス室傍核でのCRH細胞体の発現、正中隆起への軸索の投射は胎生15日から、KCC2の発現は細胞体では胎生15日から認められたが終末での発現はなかった。NKCC1は終末では生後7日から発現がみとめられたが細胞体での発現はなかった。VGATの発現はCRH細胞体、終末ともに生後 0日から認められた。以上より、GABAによるCRHニューロン制御機構は既知HPA軸が生後0日頃に完成し、新規軸は遅れて生後7日頃と考えられた。２．胎仔における既知HPA軸と新規HPA軸の生理学的発達過程の同定：グラミシジンパッチクランプ法によりCRH細胞のGABA逆転電位を測定した。生後0-2日では-59 mV、生後7日では-70 mVで既知HPA軸のGABA抑制の発達は生後と考えられた。新規HPA軸の発達を検討するため、AAVを用いてCRH細胞にGCaMP、 AgRP細胞にDREADDを発現させ、弓状核―正中隆起スライスでAgRP細胞からパッチクランプ記録した。CNO還流投与でAgRP細胞を選択的に興奮するにはCa-freeでシナプス伝達遮断が必要で、AgRP細胞間の局所回路的抑制を発見した。３．低栄養時の母体と胎仔における既知・新規HPA軸反応の確認：妊娠母獣の摂餌制限による胎生期低栄養モデル作製のため、母体のコルチコステロン（CORT）上昇をまず検討した。AgRP Cre::Gad67 flox の低栄養ではCORT低下は有意でなく、Gad65の影響や上記AgRP細胞間の脱抑制が考えられたので、CRH Cre::NKCC1 flox マウスを低栄養にし、新規HPA軸の活性化を阻害したところ、低栄養によるCORT低下は有意に減少し、新規HPA軸の栄養モニター機能が証明された。

1.胎儿中已知和新 HPA 轴的解剖发育过程的识别：在胚胎期 15.5 以及出生后第 0 天和第 7 天进行检查。 CRH-Venus小鼠从胚胎第15天起室旁核中观察到CRH细胞体表达，轴突向正中隆起投射，从胚胎第15天起细胞体中观察到KCC2表达，但末端未观察到表达塔。 NKCC1从出生后第7天开始在终末细胞中表达，但在细胞体中不表达。从出生后第 0 天起，在 CRH 细胞体和细胞末梢中均观察到 VGAT 表达。综上所述，认为由GABA控制的CRH神经元控制机制的已知HPA轴在出生后第0天左右完成，而新轴则在出生后第7天左右完成。 2.胎儿中已知和新型HPA轴的生理发育过程的鉴定：使用短杆菌肽膜片钳法测量CRH细胞的GABA逆转电位。已知 HPA 轴中 GABA 抑制的发展被认为发生在出生后，因为出生后 0-2 天时为 -59 mV，出生后 7 天时为 -70 mV。为了检查新的 HPA 轴的发育，我们使用 AAV 在 CRH 细胞中表达 GCaMP，在 AgRP 细胞中表达 DREADD，并在弓形核正中隆起切片中对 AgRP 细胞进行膜片钳记录。为了通过 CNO 回流选择性地兴奋 AgRP 细胞，需要阻断无 Ca 的突触传递，我们发现 AgRP 细胞之间的局部电路抑制。 3.营养不良期间母亲和胎儿已知和新的 HPA 轴反应的确认：为了通过限制怀孕母鼠的食物摄入来创建胎儿营养不良模型，我们首先研究了母体皮质酮 (CORT) 的升高。 AgRP Cre::Gad67 flox 的营养不良并没有显着降低 CORT，这表明 Gad65 和上述 AgRP 细胞之间的去抑制作用存在影响。轴。

项目成果

期刊论文数量（50）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Effects of taurine depletion on body weight and mouse behavior during development.

牛磺酸消耗对发育过程中体重和小鼠行为的影响。

DOI：
10.3390/metabo12070631
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
4.1
作者：
Watanabe M; Ito T; Fukuda A
通讯作者：
Fukuda A

ATP6V0A1 encoding the a1-subunit of the V0 domain of vacuolar H(+)-ATPases is essential for brain development in humans and mice

ATP6V0A1 编码液泡 H()-ATP 酶 V0 结构域的 a1 亚基，对于人类和小鼠的大脑发育至关重要

DOI：
10.1038/s41467-021-22389-5
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
16.6
作者：
Aoto K; Kato M; Akita T; Nakashima M; Mutoh H; Akasaka N; Tohyama J; Nomura Y; Hoshino K; Ago Y; Tanaka R; Epstein O; Ben
通讯作者：
Ben

脊髄損傷マウスにおけるKCC2ダウンレギュレーションは排尿筋過活動と関連する.

脊髓损伤小鼠中 KCC2 的下调与逼尿肌过度活动有关。