単一細胞解析を用いた自閉症における社会性障害に関わる分子神経メカニズムの解明

使用单细胞分析阐明自闭症社交障碍涉及的分子神经机制

• 批准号: 22KJ2217
• 负责人: 北川 航平
• 金额: $ 1.6万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2023
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2023-03-08 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ2217/
• 关键词: 自閉スペクトラム症; 疾患モデルマウス; 社会性; RNA-seq

自閉スペクトラム症（以下、自閉症）の主症状の一つとして社会性障害が挙げられるが、その分子病態には不明な点が多く残されている。脳はヘテロな細胞集団の集合体であり、自閉症の分子病態の解明には、特定の脳機能の発現に重要な少数細胞集団の特性を個別に理解することが重要である。当研究室では、独自に作成した自閉症モデルマウスであるPOGZ変異マウスを用いた全脳神経活動イメージング解析により、社会行動後に前帯状皮質領域のごく少数の神経細胞が過剰に活動していることを見出しており、この神経細胞集団と社会性障害との関連が示唆される。そこで本年度は、POGZ変異マウスの前帯状皮質において、社会行動時に活動している神経細胞の特性を明らかにすることを目的とした検討を実施し、主に以下の成果を得た。①DREADD法により、社会行動時に活性化する前帯状皮質神経細胞の活動を抑制したところ、野生型マウスでは社会性行動時間が有意に低下した一方で、POGZ変異マウスでは社会性行動時間に有意な変化が見られなかった。②活動神経細胞特異的に蛍光タンパク質を発現するArc-dVenusマウスを用いて、社会行動時に活動する前帯状皮質神経細胞をFACSにより分取し、RNAシーケンスを実施した。発現変動解析の結果、野生型マウスとPOGZ変異マウスとの間で、特定の神経細胞のマーカー遺伝子を含む複数の遺伝子の発現量に有意な差が見られた。以上の結果から、野生型マウスとPOGZ変異マウスでは、社会行動時に活性化する前帯状皮質神経細胞の特性が異なっている可能性が示された。

The main symptoms of autistic disorder (autism) include social disorders, molecular disorders, and multiple disorders. It is important to understand the molecular pathology of autism, the development of specific functions, and the characteristics of a small number of cell groups individually. When the study room was created independently, the relationship between autism and social impairment was demonstrated by the analysis of global neural activity and social action in a small number of neurons in the anterior cortical domain. This year, the following results were achieved: ADDRESS, SOCIAL ACTIVITY OF PRECORTEX NEUROCELLS INHIBITED, WILD TYPE, SOCIAL ACTIVITY TIME INHIBITED, POGZ, SOCIAL ACTIVITY TIME INHIBITED (2) Activity of neurons specific to the expression of light and protein, activity of neurons in the anterior cortex during social action, and FACS analysis of RNA and protein. The results of dynamic analysis, wild-type and POGZ variation, and the occurrence of multiple genes in specific neuronal cells were intentionally different. The above results indicate the possibility of different characteristics of activated anterior cortical neurons during social action.

项目成果

Impaired neurodevelopment in iPS cell-derived neural stem cells from psychiatric patients with 7q36.3 microduplication

来自患有 7q36.3 微重复的精神病患者的 iPS 细胞衍生的神经干细胞的神经发育受损

• 发表时间: 2022
• 作者: Kitagawa K;Baba M;Takemoto T;Nagayasu K;Kasai A;Takuma K;Hashimoto R;Hashimoto H;Ago Y;Nakazawa T
• 通讯作者: Nakazawa T

Intranasal oxytocin administration suppresses social contact-induced neural activity in a POGZ-Q1038R mutant mouse model of autism spectrum disorder

鼻内催产素给药抑制自闭症谱系障碍 POGZ-Q1038R 突变小鼠模型中社交接触诱导的神经活动

• 发表时间: 2022
• 作者: Kitagawa K;Baba M;Takemoto T;Tanuma M;Hayashida M;Yamaguchi S;Ago Y;Seiriki K;Hayata-Takano A;Takuma K;Kasai A;Hashimoto H;Nakazawa T
• 通讯作者: Nakazawa T