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2023 Fiscal Year Annual Research Report

精巣-脳連関に基づく自閉症発症メカニズムの解明と新規治療法の開発

Research Project

Project/Area Number 22K19599
Research InstitutionKanazawa University

Principal Investigator

西山 正章  金沢大学, 新学術創成研究機構, 教授 (50423562)

Project Period (FY) 2022-06-30 – 2024-03-31
Keywords精巣-脳連関 / 自閉症
Outline of Annual Research Achievements

クロマチンリモデラーであるクロモドメインヘリカーゼDNA結合タンパク質8(CHD8)は、自閉スペクトラム症(ASD)で頻繁に変異が見つかることから、主に自閉症原因遺伝子として知られている。一方、CHD8は、造血幹細胞、脂肪細胞、腸管細胞など、様々な非神経臓器の発生に必須な役割を果たすことが報告されている。本研究では、精子形成におけるCHD8の機能を明らかにしようとした。その理由のひとつは、自閉症を含む知的障害と生殖能力の低下との間に疫学的関連があることである。特に、生殖能力の低下はASDの男性患者においてより顕著である。しかし、現在までのところ、ASDと少子化の関係は解明されていない。したがって、精子形成におけるCHD8の役割を明らかにすることは非常に重要である。
われわれは、生殖細胞特異的なChd8欠損モデルマウスを樹立し、精子形成におけるCHD8の機能を調べた。生殖細胞におけるChd8の欠損は、精巣の萎縮と不妊につながることが観察された。さらに詳しく観察したところ、CHD8欠損生殖細胞は2つの独立した表現型を示した。すなわち、未分化精原細胞の漸減と、減数第一分裂前期のパキテン期前の急激な分化停止である。転写解析の結果、CHD8は精原細胞における精子形成遺伝子の広範な活性化に必要であることが示された。われわれは、CHD8が減数分裂に必要な遺伝子、すなわちH3K4me3ヒストンメチルトランスフェラーゼ遺伝子、減数分裂コヒーシン遺伝子、HORMAドメイン含有遺伝子、シナプトネマ複合体遺伝子、DNA損傷応答遺伝子の活性化に関連していることを確認した。この結果は、減数第一分裂前期の正常な進行のために、ヒストンメチルトランスフェラーゼを制御するCHD8の重要な機能を明らかにするものである。

  • Research Products

    (7 results)

All 2024 2023 Other

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 3 results) Presentation (2 results) (of which Invited: 2 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] The complex etiology of autism spectrum disorder due to missense mutations of CHD82024

    • Author(s)
      Shiraishi Taichi、Katayama Yuta、Nishiyama Masaaki、Shoji Hirotaka、Miyakawa Tsuyoshi、Mizoo Taisuke、Matsumoto Akinobu、Hijikata Atsushi、Shirai Tsuyoshi、Mayanagi Kouta、Nakayama Keiichi I.
    • Journal Title

      Molecular Psychiatry

      Volume: - Pages: -

    • DOI

      10.1038/s41380-024-02491-y

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Chromatin remodeler CHD8 is required for spermatogonial proliferation and early meiotic progression2024

    • Author(s)
      Nitahara Kenta、Kawamura Atsuki、Kitamura Yuka、Kato Kiyoko、Namekawa Satoshi H、Nishiyama Masaaki
    • Journal Title

      Nucleic Acids Research

      Volume: 52 Pages: 2995~3010

    • DOI

      10.1093/nar/gkad1256

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Classification of multiple emotional states from facial expressions in head-fixed mice using a deep learning-based image analysis2023

    • Author(s)
      Tanaka Yudai、Nakata Takuto、Hibino Hiroshi、Nishiyama Masaaki、Ino Daisuke
    • Journal Title

      PLOS ONE

      Volume: 18 Pages: -

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0288930

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Deletion of the autism-related gene Chd8 alters activity-dependent transcriptional responses in mouse postmitotic neurons2023

    • Author(s)
      Kawamura Atsuki、Nishiyama Masaaki
    • Journal Title

      Communications Biology

      Volume: 6 Pages: -

    • DOI

      10.1038/s42003-023-04968-y

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] ヒト型モデル動物を用いた自閉症の神経回路の同定と治療法開発への応用2024

    • Author(s)
      西山 正章
    • Organizer
      第17回自閉症学研究会
    • Invited
  • [Presentation] Identification of neural circuitry in autism spectrum disorder using human-animal models2023

    • Author(s)
      Masaaki Nishiyama
    • Organizer
      第64回日本神経病理学会総会学術研究会/第66回日本神経化学会大会 合同大会
    • Invited
  • [Remarks] 金沢大学医薬保健研究域医学系 組織細胞学

    • URL

      http://ana1.w3.kanazawa-u.ac.jp/

URL: 

Published: 2024-12-25  

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