新生児マウスの三叉神経節におけるOxtrとPrader-Willi症候群転写物のコロケーション

Colocalization of Oxtr with Prader-Willi Syndrome transcripts in the trigeminal ganglion of neonatal mice.

• Radhika Vaidyanathan
• Fabienne Schaller
• Françoise Muscatelli
• Elizabeth A D Hammock

抄録

Prader-Willi症候群（PWS）は、染色体15q11-q13上のいくつかの連続した遺伝子の父方コピーの発現欠損によって引き起こされ、神経系を含む体内の複数の器官系に影響を及ぼす。PWSを持つ乳児の摂食および授乳障害は、小児期から成人期にかけて過剰な摂食および肥満に置き換わります。経鼻的オキシトシン（OXT）を用いた臨床試験では、PWS の乳児の摂食障害を改善することが期待されています。外因性OXTの作用機序および作用部位は不明である。我々は最近、新生児マウスにおいて、摂食に直接的な役割を持つ顔面のいくつかの領域にOXT受容体（OXTR）が存在することを示した。ここでは、顔面に感覚神経を提供する三叉神経節がOXTRの豊富な供給源であり、PWS遺伝子転写物との細胞共発現部位であることを示している。また、PWS 遺伝子の一つである Magel2 を欠損したマウスを用いて、三叉神経節と、摂食行動に解剖学的に関連し、側方歯根膜、吻側歯根膜、舌、嗅上皮、ひげそりパッド、脳幹などの三叉神経節によって神経支配されている領域内での OXTR リガンド結合を定量化した。我々は、頭部における末梢性OXTRリガンド結合は、野生型コントロールと比較して新生児Magel2欠損マウスの側方歯根膜（歯茎）では減少しているが、Magel2欠損マウスではほとんど無傷であることを発見した。これらのデータは、口腔顔面OXTRを介したOXTが、授乳に必要な感覚運動反射を調節するための周辺的な役割を果たしている可能性を示唆しており、経鼻的OXTがPWSにおける治療効果を示すメカニズムの一部である可能性を示唆しています。

Prader-Willi syndrome (PWS) is caused by deficient expression of the paternal copy of several contiguous genes on chromosome 15q11-q13 and affects multiple organ systems in the body, including the nervous system. Feeding and suckling deficits in infants with PWS are replaced with excessive feeding and obesity in childhood through adulthood. Clinical trials using intranasal oxytocin (OXT) show promise to improve feeding deficits in infants with PWS. The mechanism and location of action of exogenous OXT is unknown. We have recently shown in neonatal mice that OXT receptors (OXTR) are present in several regions of the face with direct roles in feeding. Here we show that the trigeminal ganglion, which provides sensory innervation to the face, is a rich source of Oxtr and a site of cellular co-expression with PWS gene transcripts. We also quantified OXTR ligand binding in mice deficient in Magel2, a PWS gene, within the trigeminal ganglion and regions that are anatomically relevant to feeding behavior and innervated by the trigeminal ganglion including the lateral periodontium, rostral periodontium, tongue, olfactory epithelium, whisker pads, and brainstem. We found that peripheral OXTR ligand binding in the head is mostly intact in Magel2 deficient mice, although it is reduced in the lateral periodontium (gums) of neonatal Magel2 deficient mice compared to wild-type controls. These data suggest that OXT via oro-facial OXTR may play a peripheral role to modulate sensory-motor reflexes necessary for suckling, and may be part of the mechanism by which intranasal OXT shows promise for therapeutic benefit in PWS.

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