2021 Fiscal Year Final Research Report
Effect of lower KCNS3 voltage-gated potassium channel subunit expression in cortical parvalbumin neurons on the activity of cortical circuitry in schizophrenia
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20K16668
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Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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Allocation Type | Multi-year Fund |
Review Section |
Basic Section 52030:Psychiatry-related
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Research Institution | Kanazawa University |
Principal Investigator |
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Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2022-03-31
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Keywords | 遺伝子改変マウス / 神経活動依存性遺伝子 / 電位依存性カリウムチャネル |
Outline of Final Research Achievements |
Subjects with schizophrenia (SZ) have lower expression levels of KCNS3, the gene encoding voltage-gated potassium channel subunit selectively expressed in the subset of cortical GABA neurons that express parvalbumin (PV), compared with unaffected comparison subjects. As voltage-gated potassium channels affect neuronal excitability, we hypothesized that the deficits in KCNS3 expression contribute to lower expression levels of neural activity-dependent genes, such as EGR1, EGR2, BDNF, NPTX2 and PVALB, in the cerebral cortex of SZ subjects. To test this hypothesis, we evaluated the expression of Egr1, Egr2, Bdnf, Nptx2, and Pvalb by real-time PCR in the cortex of mice with genetically introduced lower Kcns3 expression in PV neurons. However, none of these genes exhibited a significantly altered expression in these mice, indicating that lower KCNS3 expression in PV neurons does not affect activity levels of cortical circuitries in schizophrenia.
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Free Research Field |
精神神経科学
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Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
本研究から、パルブアルブミン陽性ニューロンにおけるKCNS3の発現低下は皮質神経回路の活動性には影響しないことが示唆された。本研究と並行して行われた共同研究では、PVニューロンにおけるKcns3の発現低下が、PVニューロンによる40Hz-80Hzの周波数帯域(γ帯域)における律動的な発火パターンに乱れを生じさせることを明らかにした。PVニューロンはγ帯域における律動的神経活動の形成を担っているので、本研究の結果と合わせて、Kcns3の発現低下は、ニューロンの活動量ではなく活動パターンに影響を与えることで、統合失調症患者で多く報告されているγ帯域の神経活動の異常に関与していることが考えられた。
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