What is the purpose of sleep? A study based on phagocytic elimination of synapses by microglia.

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K06856
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 46010:Neuroscience-general-related
• Research Institution: Ehime University
• Principal Investigator: Choudhury Emamussalehin 愛媛大学, 医学系研究科, 助教 (90726803)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: Microglia / MyD88 / LPS / Delirium / Cognition / Dopamine receptor / Sleep

Outline of Final Research Achievements

Toll-like receptors are one of the pattern recognition receptors of innate immune cells where MyD88 acts as an adapter molecule. Microglia in MyD88 knockout mice exhibit reduced phagocytic capacity, leading to cognitive deficits, depressive behavior, and sleep disturbances. Conversely, excessive microglial activation induced by LPS-induced neuroinflammation causes sleep disturbances. Microglia express several dopamime receptors (DR), and D1R-specific agonists effectively suppressed cytokine expression in delirium model rats and partially restored their decreased activity. Taken together, our findings demonstrate the importance of microglia in maintaining sleep and cognition in both physiological and pathological scenarios.

Free Research Field

Neuroscience

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

多くの最近の研究は、ミクログリアが睡眠を維持するために中枢神経系に遍在していることを示しています。 MyD88ノックアウトマウスを用いて、ミクログリアによるシナプスの食作用とシナプスのアポトーシスの概日リズムの破壊が、健康なマウスに不眠症とうつ病様行動を引き起こすことを示した。
また、ミクログリアにおけるドーパミン 1 受容体 (D1R) の発現と、敗血症関連脳症 (SAE) のラットの脳炎症の制御におけるその重要性も実証しました。 私たちの発見は、生理学的シナリオと病理学的シナリオの両方で睡眠と認知の維持におけるミクログリアの重要性を示しています。