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筋萎縮性側索硬化症のマウスモデルでは大脳下突起ニューロンの不在が有益である
Absence of Subcerebral Projection Neurons Is Beneficial in a Mouse Model of Amyotrophic Lateral Sclerosis.
PMID: 32588450 DOI: 10.1002/ana.25833.
抄録
目的:
筋萎縮性側索硬化症患者を対象とした最近の研究では、筋萎縮性側索硬化症は運動野で発症し、コルティコフーガル路に沿ってその標的に広がる可能性が示唆されている。本研究では、筋萎縮性側索硬化症のコルチコフーガル仮説を実験的に検証することを目的とした。
OBJECTIVE: Recent studies carried out on amyotrophic lateral sclerosis patients suggest that the disease might initiate in the motor cortex and spread to its targets along the corticofugal tracts. In this study, we aimed to test the corticofugal hypothesis of amyotrophic lateral sclerosis experimentally.
方法:
Sod1とFezf2ノックアウトマウス系統を交配し、進行性の運動症状や早死には十分な条件であるマウスSod1遺伝子の変異体をユビキタスに発現するが、遺伝的に皮質質質ニューロンの主要な集団の一つである皮質脊髄ニューロンや他の脳下突起ニューロンを欠くモデルを作製した。疾患の発症と生存期間を記録し、体重と運動行動を縦断的に追跡した。反射亢進と痙縮は筋電図記録を用いてモニターした。神経変性とグリア症は組織学的手法で評価した。
METHODS: Sod1 and Fezf2 knockout mouse lines were crossed to generate a model that expresses a mutant of the murine Sod1 gene ubiquitously, a condition sufficient to induce progressive motor symptoms and premature death, but genetically lacks corticospinal neurons and other subcerebral projection neurons, one of the main populations of corticofugal neurons. Disease onset and survival were recorded, and weight and motor behavior were followed longitudinally. Hyper-reflexia and spasticity were monitored using electromyographic recordings. Neurodegeneration and gliosis were assessed by histological techniques.
結果:
大脳下突起ニューロンの欠失は、疾患の発症を遅らせ、体重減少と運動障害を減少させ、疾患の持続期間を変化させることなく生存期間を延長した。大脳皮質脊髄ニューロンの欠失は、上部運動ニューロン症候群の典型的な構成要素である前症状性の過反射も制限した。
RESULTS: Absence of subcerebral projection neurons delayed disease onset, reduced weight loss and motor impairment, and increased survival without modifying disease duration. Absence of corticospinal neurons also limited presymptomatic hyper-reflexia, a typical component of the upper motoneuron syndrome.
筋萎縮性側索硬化症モデル:
筋萎縮性側索硬化症の発症と進行には、主要な皮質質路が重要である。筋萎縮性側索硬化症の発症と進行には、大脳下突起ニューロンが有害なシグナルを下流の標的に伝える可能性がある。全体として、この研究は、筋萎縮性側索硬化症のコルチコフーガ仮説を支持する最初の実験的な議論を提供する。ＡＮＮ ＮＥＲＯＬ ２０２０年。
INTERPRETATION: Major corticofugal tracts are crucial to the onset and progression of amyotrophic lateral sclerosis. In the context of the disease, subcerebral projection neurons might carry detrimental signals to their downstream targets. In its entirety, this study provides the first experimental arguments in favor of the corticofugal hypothesis of amyotrophic lateral sclerosis. ANN NEUROL 2020.
© 2020 The Authors. Annals of Neurology published by Wiley Periodicals LLC on behalf of American Neurological Association.