Analysis of the effects of microglia-derived BDNF on social behavior

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K16674
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 52030:Psychiatry-related
• Research Institution: Nara Medical University
• Principal Investigator: Komori Takashi 奈良県立医科大学, 医学部, 助教 (70736917)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: ミクログリア / BDNF / 社会性 / PFC / 臨界期

Outline of Final Research Achievements

Microglia (MG) secretes brain-derived neurotrophic factor (BDNF), which affects brain function. However, the impact of MG-BDNF on the medial prefrontal cortex (mPFC) and social development remains unclear. In this study, we aimed to elucidate this relationship. We found that social isolation in early childhood, depriving mice of social experiences, increased MG-BDNF. Consequently, using MG-specific BDNF overexpressing mice, we observed decreased social behavior and a shift in the excitation/inhibition balance in the mPFC. These changes were consistent with those observed in mice subjected to early-life social isolation. Inhibiting MG-BDNF during early childhood prevented these abnormalities, whereas inhibition in adulthood did not result in improvement. These findings suggest that MG-BDNF is crucial for social development and mPFC maturation during early life.

Free Research Field

精神医学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

最近の研究から、ミクログリアが精神疾患に関与する可能性が示唆されている。精神疾患の多くは社会性の障害を示すため、社会性障害のメカニズム解明は喫緊の課題である。本研究では、幼少期の社会的経験不足が引き起こす社会性障害の分子基盤にMG-BDNFが関与していることを初めて報告した。本発見は社会性形成の理解に大きな進展をもたらすと考えられる。さらに、MG-BDNF過剰がmPFCの不可逆的な変化を引き起こすという事実は、治療介入時期の重要性を示唆し、将来的な治療法の開発に道を開く可能性がある。今後は、MG-BDNFを調節する治療的介入を通じて、社会性の改善を目指す研究を推進していきたいと考えている。