げっ歯類モデルは、自閉症スペクトラム障害(ASD)に関連する主要な行動を研究するための貴重なツールです。この記事では、マウスのASDの主要な特徴をモデル化するための2つの行動テスト、つまり反復行動を評価するセルフグルーミングと、社会的障害を文書化する3チャンバーの社会的相互作用テストについて詳しく説明します。
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この記事について
サマリー
要約
自閉症スペクトラム障害(ASD)は、神経生物学的に複雑な状態であり、遺伝的病因は不均一です。臨床的には、ASDは、社会的コミュニケーション障害と、手を羽ばたかせたり物を並べたりするなどの制限的または反復的な行動によって診断されます。これらの行動パターンは、ASDに関連する遺伝子変異を持つマウスモデルで確実に観察できるため、ASDの根底にある細胞および分子メカニズムを研究するための非常に有用なツールとなっています。遺伝的変化がASDで観察される神経生物学と行動にどのように影響するかを理解することは、中核的な行動障害を改善するための新しい標的治療化合物の開発を促進します。私たちの研究室では、ASDに関連する幅広い行動障害を反映した、よく説明されたトレーニングとテスト手順を含むいくつかのプロトコルを採用しています。ここでは、マウスモデルにおけるASDの主要な特徴を研究するための2つのアッセイ、すなわち、セルフグルーミング(反復行動の尺度)と3チャンバーの社会的相互作用テスト(社会的相互作用アプローチと社会的新規性への選好の尺度)について詳しく説明します。
概要
自閉症スペクトラム障害(ASD)は、社会的コミュニケーションまたは相互作用の障害、および行動または興味の制限された反復パターンを示す発達性脳障害です1,2。2022年には、全世界で約100人に1人の子供がASDと診断されました3。米国疾病管理予防センター(CDC、米国)によると、ASDの有病率は2008年から30%増加し、2000年から2倍以上に増加しています4,5。ASDの人は、知的障害(ID)(35.2%、IQ≤70)、注意欠陥/多動性障害(ADHD)(50%-70%)、およびその他の遺伝的症候群2,4,6などの併存疾患も示す可能性があります。
ASD研究における動物モデル、特にげっ歯類の使用は、食事、薬物、運動、および濃縮7,8,9,10
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プロトコル
動物を対象とするすべての手順と実験は、カナダ動物管理評議会、マギル大学動物管理委員会、およびNIH実験動物福祉局(OLAW)によって確立されたガイドラインに従う施設動物管理委員会(FACC)の規則によって承認されました。マギル大学の公衆衛生サービス(PHS)保証番号はF-16-00005(A5006-01)です。
1.動物の調理
- テストマウス:2〜3か月(8〜13週間)齢の雄および/または雌マウスを選択します。ここでの実験で使用したマウスはすべてC57BL/6Jのバックグラウンドです。自己グルーミング行動および3チャンバー社会的相互作用アッセイについて、提案されたグループ当たりのマウスの一般的に許容可能な範囲はn = 10-15であり、最小n = 8である。
- 遺伝子改変マウスの場合、常に野生型の同腹仔をコントロールとして追加します。遺伝的背景、年齢、性別、および住居条件の観点から、対照群を実験群と一致させます。この研究で使用されたホモ接合性トランスジェニックマウスは、サイズが正常であり、肉眼的な身体的異常は示されません。
注:いくつかのより複雑なケースでは、研究者は、2つ以上の遺伝子型(すなわち、野生型、ヘテロ接合性、ホモ接合性)の評価、薬物の影響(すなわち、治療、ビヒクル治療、非治療)の調査、または男性と女性の比較に興味があ....
- 遺伝子改変マウスの場合、常に野生型の同腹仔をコントロールとして追加します。遺伝的背景、年齢、性別、および住居条件の観点から、対照群を実験群と一致させます。この研究で使用されたホモ接合性トランスジェニックマウスは、サイズが正常であり、肉眼的な身体的異常は示されません。
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結果
哺乳類のラパマイシン標的(mTOR)は、de novoタンパク質合成を調節し、オートファジーを抑制することにより、中枢神経系(CNS)で重要な役割を果たしています43。mTOR経路とシナプスタンパク質合成の調節不全は、ASD28に関与しています。ASD患者を対象としたゲノムワイド研究により、10番染色体上のホスファターゼおよびテンシンホモログ(PTEN)、結節性硬化症複合体(TSC1/2)、脆弱X精神遅滞タンパク質(FMRP)など、mTOR複合体1(mTORC1)シグナル伝達に関与するタンパク質に影響を与えるものを含む、さまざまなASD関連遺伝子変異が同定されています44,45,46,47,48,49<.......
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ディスカッション
ASDのほとんどの病因、病理学的変化、および生物学的マーカーは知られていないか、利用できません。ASDの診断は、主に2つの確立された臨床症状のセットに基づいています:社会的コミュニケーションの持続的な欠損と過度の反復行動18,19,55。ASDは、さまざまな症状を包含するスペクトラム障害であるため、ASDの症状を実験動物で完全に再現することは困難です。それにもかかわらず、ASD動物モデルにおける行動を評価するためには、3つの基準が不可欠である:顔の妥当性(テストはマウスモデルにおけるASDのエンドフェノタイプを再現する)、構成的妥当性(実際の現象を測定する際のテストの有用性)、および予測妥当性(テストにおけるモデルの性能がASD患者の治療効果を予測する)56.これらの基準に基づいて、ヒトのASD患者に観察されるコア行動を測定するマウスの2.......
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開示事項
著者は何も開示していません。
謝辞
動物行動施設へのアクセスを提供してくださったカリム・ネーダー博士(マギル大学心理学部)に感謝します。
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材料
| 名前 | 会社 | カタログ番号 | コメント |
|---|---|---|---|
| 1/4 '' Teklad Corncob寝具 | ハーラン、TEKLAD | 7092-7097 | トウモロコシの穂軸の寝具製品 の原材料は100%トウモロコシの穂軸です。他の成分や添加剤は使用していません。 |
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| ニトリルパウダーフリー検査用手袋 | Aurelia、ASTM | D6319-00 | D6978 |
| げっ歯類プラスチックケージボトムアン | ケア | AN75PLF | AN75マウス7½”W x 11½”長さ x 5インチH |
| TÅGARPフロアランプと電球 | IEKA | 604.640.49 | 電球は23 W 120 Vです。 |
| ウーゴバジーレ社交装置 | ストールティング | 60450 | Sociability Apparatus (3-chambered social test)は、マウスの社会的行動を研究するための貴重なツールです。 |
| バーサクリーン | フィッシャーブランド | PVCLN04 | 洗浄剤 |
| ホワイトボードと 低臭イドーイ ドライイレースマーカー | EXPO | NA | 太字ブラックのドライイレースマーカー |
参考文献
- Esler, A., Ruble, L. DSM-5 diagnostic criteria for autism spectrum disorder with implications for school psychologists. Int J Sch Educ Psychol. 3 (1), 1-15 (2015).
- Lord, C., et al. Autism spectrum disorder. Nat Rev Dis Primers. 6 (1), 5(202....
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再版と許可
