低酸素応答性因子シグナル伝達は、胚発生期の介在ニューロン発達、GRIN2B発現、および成体大脳皮質機能に影響を与える

科学分野:

• 神経科学
• 分子生物学
• 発生生物学

背景:

• 低酸素応答性因子（HIF）は、酸素および脳における代謝に対する細胞応答を調節する。
• 抑制性ニューロン発達におけるHIFの役割は十分に理解されていない。

研究 の 目的:

• 内側神経節eminence（MGE）における抑制性ニューロン発達におけるHIFシグナル伝達の役割を調査する。
• 介在ニューロン前駆細胞の増殖とシナプス形成に関与するHIF標的を同定する。

主な方法:

• マウスのMGEにおけるHif1/2aおよびvon Hippel-Lindau（vHL）の条件付き削除。
• HIF標的を同定するための単一細胞トランスクリプトミクス。
• 成体HIF1条件付きノックアウト（cKO）マウスの大脳皮質におけるパルブミン（PV）介在ニューロン、GABA作動性シナプス、およびGRIN2B発現の分析。
• 長期増強（LTP）を評価するための電気生理学的記録。

主要な成果:

• MGE前駆細胞におけるHif1/2aの欠損は増殖を低下させ、vHLの欠損は増殖を増加させた。
• HIF1Aは、NMDA受容体サブユニット2BをコードするGRIN2Bの直接的な活性化因子として同定された。
• 成体HIF1 cKOマウスでは、PV介在ニューロンの減少、GABA作動性シナプスの減少、およびLTPの機能不全が認められた。

結論:

• HIFシグナル伝達は、抑制性ニューロン産生の調節において非古典的な役割を果たす。
• HIFはGRIN2B発現および大脳皮質回路の成熟に不可欠である。
• これは、シナプス機能および脳回路発達におけるHIFの重要性を強調する。