Pathophysiological analysis of autism using iPS cell-derived microglia-neuron 3D co-culture system

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21K07819
• 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: Osaka University
• Principal Investigator: Tachibana Masaya 大阪大学, 大学院連合小児発達学研究科, 准教授 (10722952)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 佐藤 真 大阪大学, 大学院連合小児発達学研究科, 教授 (10222019) ; 毛利 育子 大阪大学, 大学院連合小児発達学研究科, 准教授 (70399351) ; 早田 敦子 大阪大学, 大学院歯学研究科, 准教授 (70390812)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 造血器型プロ井スタグランジンD合成酵素 / ミクログリア / プロスタグランジンD2 / 自閉スペクトラム症

Outline of Final Research Achievements

In this study, we focused on hematopoietic prostaglandin D synthase (HPGDS) and its product prostaglandin D2 (PGD2) expressed in microglia of autism spectrum disorder to investigate the effect of HPGDS on synaptic pruning. However, the study of the effect of HPGDS on synaptic pruning by three-dimensional co-culture could not be completed due to the low proliferation efficiency of iPS cell-derived microglia. In the mouse study, microglia derived from HPGDS-KO mice showed no difference in cell proliferative capacity or cell viability compared to wild-type microglia, but showed an increase in phagocytosis. This suggests that the HPGDS-PGD2 pathway may be involved in the inhibition and regulation of phagocytosis in microglia.

Free Research Field

小児科学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

自閉スペクトラム症においてはHPGDSの強発現が見られ、発達早期にミクログリアの貪食によるシナプスの刈り込みが進まなかったり遅延することが指摘されており、HPGDSによるミクログリアの貪食能の抑制が、自閉スペクトラム症の一部における病態の原因となっている可能性が示唆された。PGD2レセプターアンタゴニストにより、一部の自閉症における病態の改善につながる可能性がある。