Extraction of physiological characteristics of fetal development and postnatal prognosis by maternal immune activation

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K09590
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 56040:Obstetrics and gynecology-related
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: Kasahara Yoshiyuki 東北大学, 医学系研究科, 講師 (20511835)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 高野 裕治 人間環境大学, 人間環境学部, 教授 (00424317) ; 請園 正敏 国立研究開発法人国立精神・神経医療研究センター, 精神保健研究所 知的・発達障害研究部, リサーチフェロー (50787778)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: ASD / 胎児 / 自律神経 / 胎児心電図 / モデルマウス

Outline of Final Research Achievements

The maternal environment during pregnancy is directly related to perinatal risks such as fetal development, miscarriage, and preterm delivery. In particular, maternal immune activation (MIA) is a risk for future autism spectrum disorder (ASD) in the offspring. In this study, we used a mouse model of MIA to capture fetal physiological characteristics by measuring fetal electrocardiograms to elucidate the pathophysiology of ASD in the fetal period and to investigate the possibility of early diagnosis from the fetal period. The results revealed that the activity of the autonomic nervous system was altered in the fetuses of MIA mice. This is the first demonstration of the pathophysiology of ASD in the fetal period, and the results lead to early diagnosis of ASD from the fetal period.

Free Research Field

胎児病態学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

ASDのリスクには胎児期の環境要因が重要であったにも関わらず、これまでは胎児期の研究は非常に限られていた。この要因として胎児期は計測が難しいことが挙げられるが、本研究では我々が開発した胎児の心電図計測技術を用いることで、胎児の検証が可能になった。ASDモデルマウスの胎児では、自律神経活動が変化していることを見出した。ヒトにおいても胎児の心電図計測は可能であるため、マウスにおける結果はヒトの診断や治療に直結する成果である。これまで不明であった胎児期のASDの病態が明らかになったことと合わせ、学術的意義および社会的意義は非常に大きい。