The pathologic elucidation of autism spectrum disorder by multi-omics analysis of intestinal microbiota

通过肠道微生物群的多组学分析来阐明自闭症谱系障碍的病理学

• 批准号: 21K15740
• 负责人: 対馬 大希
• 金额: $ 2.91万
• 依托单位: Hirosaki University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2023-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K15740/
• 关键词: 自閉スペクトラム症; ASDモデル動物; 腸内細菌叢; 糞便移植; マルチオミックス解析

近年、自閉スペクトラム症(ASD)と特定される患者数は増え続けているが、具体的な原因は十分に解明されておらず、根本的な治療法は存在しない。多くの場合は遺伝的な要因が関係していると考えられており、さらに、腸内細菌叢の偏りがASDのリスクとかかわることが報告されている。本研究は、ASDモデルマウスを用いて、網羅的メタゲノム解析や行動実験によりASDに特徴的な腸内細菌叢について明らかにし、ASDの病態解明及び治療法確立の可能性を探索する。ASDの病態解明のためにASDモデル動物が頻用されており、特に遺伝性知的障害の代表疾患であるFragile X 症候群(FXS)はASD様症状を呈するため、FXSのモデル動物であるFragile X mental retardation protein 1(Fmr1)- knockout(KO)マウスは、ASDモデルマウスとして広く用いられている。しかし、Fmr1-KOマウスに関する腸内細菌叢と症状については研究報告がなく、本研究ではFmr1-KOマウスを用いて上記の課題解決に取り組む。本年度は、本学動物実験施設の改修工事が長引いたため、モデル動物の交配を通常通り行うことができず、計画通りに実験を進められない期間が生じた。予定よりやや遅れているものの、仔マウスを確保し、ジェノタイピングによって分類したKO群と対象群（野生型）をそれぞれ育成、確保した。また、行動実験の予備試験として、生後8日目の仔マウスの超音波発声（Ultra-Sonic Vocalization: USV）の測定、及び生後12週目のスリーチャンバーテストを実施し、仔マウスのASD様行動の評価を進めた。

近年来，被鉴定为自闭症谱系障碍（ASD）的患者数量继续增加，但是特定原因尚未完全了解，也没有基本治疗。人们通常认为这与遗传因素有关，据报道，肠道菌群的偏见与ASD的风险有关。这项研究使用ASD模型小鼠通过全面的元基因组分析和行为实验来阐明ASD的肠道菌群特征，并探讨阐明ASD病理学并建立治疗方法的可能性。 ASD模型动物经常用于阐明ASD病理学，而脆弱的X综合征（FXS）是遗传性智障，典型的疾病，表现为ASD样症状和脆弱的X智力低下蛋白1（FMR1） - 基因敲除（KO）小鼠，FXS的模型动物，广泛使用ASD模型MICE。但是，没有关于肠道菌群和与FMR1-KO小鼠有关的症状的研究报告，在这项研究中，FMR1-KO小鼠将用于解决上述问题。今年，由于大学动物实验设施的长期翻新工作，我们无法照常进行模型动物交配，并且在某个时期无法按计划进行实验。尽管该数字略有落后于计划，但我们分别通过基因分型分类了幼崽，并培养并确保了KO组和目标组（野生型）。此外，作为行为实验的初步测试，在生命的第8天，在小鼠中进行了超声发声（USV）测量，并在生命的第12周进行了三腔测试，并在生命的第12周对小鼠的ASD样行为进行了评估。