Therapeutic action of ghrelin in a mouse model of Rett syndrome -Role of central dopaminergic neurons-

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K08332
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 52050:Embryonic medicine and pediatrics-related
• Research Institution: Kurume University
• Principal Investigator: Kawahara Yukie 久留米大学, 医学部, 准教授 (10279135)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 河原 博 鶴見大学, 歯学部, 教授 (10186124) ; 大西 克典 久留米大学, 医学部, 助教 (10626865)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: グレリン / ドーパミン / レット症候群 / 前頭皮質 / D1受容体

Outline of Final Research Achievements

This study investigated the therapeutic effects of ghrelin in a mouse model of Rett syndrome.
Systemic injection of ghrelin did not affect general phenotype, however, significantly improved cognitive function in the model mice. Therefore, we next studied the ability of dopamine release in the prefrontal cortex, that is critical for cognitive function. The results revealed that external stimuli-induced dopamine release is low in the model mice. The low responsiveness of dopamine release is mediated via the D1 receptor signaling strongly inhibiting dopamine release. Ghrelin blocked the dopamine inhibitory pathway via D1 receptor signaling and, in addition, stimulated the dopamine increasing pathway via D1 receptor signaling, resulting in the rescue of dopamine response to the external stimuli.
Thus, ghrelin has therapeutic effects on cognitive function, but not other phenotype in a mouse model of Rett syndrome.

Free Research Field

神経薬理学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究は、成長ホルモンの一つであるグレリンがレット症候群モデルマウスに治療効果をもつのかを検討した。
その結果、グレリンは、レット症候群モデルマウスにみられる短い寿命や運動障害には有効でなかったが、物体に対する認知機能障害を改善する作用がみられた。このグレリンの認知機能改善作用は、前頭前野のD1受容体シグナルを介するドーパミン神経活動の調節機構を改善する作用によるものであることが示唆された。
したがって、グレリンはレット症候群の全身状態を改善する作用はないが、認知機能改善薬として有効である可能性が示唆された。