前脳基底部コリン作動性神経特異的ノックアウトマウスにおける学習記憶異常

基底前脑胆碱能神经元特异性敲除小鼠的学习和记忆异常

• 批准号: 15016093
• 负责人: 和中 明生
• 金额: $ 2.69万
• 依托单位: Nara Medical University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-15016093/
• 关键词: ノックアウトマウス; L3; Lhx8; アセチルコリン; 前脳基底部; 学習; 記憶; 空間認知

L3/Lhx8遺伝子の機能を解析する目的でホメオドメイン部分を欠失したノックアウトマウスを作成した。このターゲッティングストラテジーはL3/Lhx8蛋白のLIMドメインが細胞で発現し、同一細胞で発現する可能性のあるLhx6蛋白の機能をドミナントネガティブ的に抑制することを狙ったものである。ノックアウトマウスはほぼ95%の割合で口蓋裂を発症し、おそらくこれが原因で出生直後に死亡した。生き残ったマウスにおいて脳を詳細に解析するとMGEに由来する線条体、淡蒼球などの組織に肉眼的な異常は認められないものの、前脳基底部に存在し大脳皮質、海馬などに投射することで知られるアセチルコリン作動性神経が特異的に脱落していることがコリンアセチルトランスフェラーゼ、コリントランスポーター、低親和性NGF受容体などの当該神経特異的マーカーが全て陰性となることから判明した(森ら、論文印刷中)。この「脱落」は神経細胞が発生分化の過程で細胞死に陥っているか、或いは別の神経伝達物質の表現型に分化転換しているかのいずれかの可能性が考えられる。生直後のノックアウトマウスの脳においてはターゲッティングベクター由来のeGFPの遺伝子が発現していることから、L3/Lhx8遺伝子を発現する細胞が細胞死に陥っている可能性は低いと考えられた。現在アセチルコリン作動性神経になるべき細胞が本遺伝子の機能喪失によりGABA作動性神経に分化する可能性を培養系を用いて検討中である。前脳基底部のアセチルコリン作動性神経は従来より学習、記憶などの脳高次機能に深い関わりを持っていることが知られており、アルツハイマー性痴呆患者の脳においても特に脆弱であることが注目されている細胞集団である。我々はこのノックアウトマウスで個体数がまだ少ない状況ではあるが(KOマウス2匹)、野生型との比較で学習実験を行ったところKOマウスでは活動性の亢進、Passive avoidanceにおける学習機能の低下、聴性驚愕反射での馴化の遅延、モリス水迷路試験における空間学習機能の低下などの傾向があることを見出した。前脳基底部のアセチルコリン作動性神経の選択的破壊は192-IgG-ricinなどを用いて達成可能ではあるが、ノックアウトマウスにおける発生過程での本神経系の選択的な脱落は今後学習記憶行動における有用なモデルになると考えられる。また本神経系に種々の遺伝子導入を選択的にできる面からもL3/Lhx8ゲノムの有用性がある。現在L3/Lhx8遺伝子のコンディショナルターゲッティングマウスを作成中である。

L3/Lhx8 is a functional component of the L3/Lhx8 family. The L3/Lhx8 protein LIM gene expression in the same cell and the possibility of Lhx6 protein expression in the same cell are the main reasons for the L3/Lhx8 protein LIM gene expression. 95% of the cases are caused by the opening of the mouth and the death of the body. The MGE is derived from linear bodies, pale globes, tissues, macroscopic abnormalities, and anterior basal projections present in the cortex, hippocampus, and the hippocampus. The MGE is known to be active in the brain, and specific in the brain. Low affinity NGF receptors are identified when the neuro-specific receptor is completely negative (Mori, paper printing). This "shedding" refers to the possibility of cell death during the process of differentiation of neurons, or the phenotype of different neurons during differentiation. The probability of cell death is low when the L3/Lhx8 gene is detected. Now the possibility of differentiation of GABA-activated neurons in cultured cells is discussed in this paper. The active neurons at the base of the brain are sensitive to learning, memory, and higher-order functions. The number of individuals in the wild type is 2, and the wild type is 2. Compared with the wild type, the wild type has a tendency to decrease spatial learning function, such as hyperactivity, passive avoidance, low learning function, delayed acclimatization, and delayed water maze test. In the process of development, the selection and detachment of the active neurons in the brain system can be achieved by using 192-IgG-ricin. Also, the usefulness of L3/Lhx8 modules is increasing due to the selection of gene introduction in our nervous system. Now L3/Lhx8 is the only one

项目成果

Mori et al.: "The LIM homeobox gene, L3/Lhx8,is necessary for proper development of the basal forebrain cholinergic neurons"Eur.J.Neurosci.. (in press). (2004)

Mori 等人：“LIM 同源框基因 L3/Lhx8 对于基底前脑胆碱能神经元的正常发育是必需的”Eur.J.Neurosci..（出版中）。

Shibaguchi T.et al.: "Expression and role of Lhx8 in murine tooth development."Arch.Histol.Cytol. 66. 95-108 (2003)

Shibaguchi T.et al.：“Lhx8 在小鼠牙齿发育中的表达和作用。”Arch.Histol.Cytol。

Hikake T. et al.: "Comparison of expression patterns between CREB family transcription factor OASIS and proteoglycan core protein genes during murine tooth development."Anat.Embryol.. 206. 373-380 (2003)

Hikake T. 等人：“小鼠牙齿发育过程中 CREB ​​家族转录因子 OASIS 和蛋白聚糖核心蛋白基因的表达模式比较。”Anat.Embryol.. 206. 373-380 (2003)

Hagino S. et al.: "Slit and glypican-1 mRNAs are coexpressed in the reactive astrocytes of the injured adult brain."Glia. 42. 130-138 (2003)

Hagino S. 等人：“Slit 和磷脂酰肌醇蛋白聚糖-1 mRNA 在受损成人大脑的反应性星形胶质细胞中共表达。”

Hagino S. et al.: "Expression pattern of glypican-1 mRNA after brain injury in mice."Neurosci. Lett. 349. 29-32 (2003)

Hagino S. 等人：“小鼠脑损伤后磷脂酰肌醇蛋白聚糖-1 mRNA 的表达模式。”Neurosci。