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Elucidate the neural mechanisms underlying sleep disturbances in neurodevelopmental disorders-focusing on CDKL5 deficiency disorder-

研究課題

研究課題/領域番号 20K06738
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分44050:動物生理化学、生理学および行動学関連
研究機関筑波大学

研究代表者

曹 麗琴  筑波大学, 国際統合睡眠医科学研究機構, 助教 (60399475)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワードCDKL5 / 睡眠 / マウス / 神経発達障害 / 脳・神経 / 遺伝学
研究開始時の研究の概要

CDKL5 deficiency disorder (CDD) is a devastating neurodevelopmental disorder caused by pathogenic mutations in Cyclin-dependent kinase-like 5 (CDKL5) gene. More than 86% patients have severe sleep problems. However, little is known about the neuronal mechanism underlying the sleep disturbances in CDD patients. We will conduct comprehensive sleep analysis in Cdkl5 knockout (KO) mice by EEG and EMG recording, and identify neural circuitry responsible for sleep disturbances in Cdkl5 KO mice. The results will provide novel insight into the neuropathology of sleep disturbances in CDD.

研究成果の概要

CDKL5 欠損症 (CDD) 患者の大多数 (>86%) は重度の睡眠障害を抱えている。 しかし、CDD患者の睡眠障害の根底にあるメカニズムについてはほとんど知られていない。 この研究では、Cdkl5 ノックアウト (KO) マウス モデルにおいて、睡眠表現型検査を実施した。 Cdkl5 KO マウスは、非急速眼球運動睡眠に費やす時間が短く、覚醒している時間が長くなり、睡眠エピソードの持続時間が短かった。 さらに、Cdkl5 KO マウスは、EEG パワースペクトルに異常を示した。 Cdkl5 KO マウスのこれらの特徴は、CDD 患者で観察される睡眠パターンおよび異常な脳波に似ています。

研究成果の学術的意義や社会的意義

We performed for the first time the comprehensive sleep characterization of Cdkl5 KO mice. Cdkl5 KO mice recapitulate sleep disturbances and background EEG abnormality in patients with CDD, suggesting that Cdkl5 KO mice can be a good genetic model to study sleep disturbances in CDD.

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2023 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 3件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 6件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Posterior subthalamic nucleus (PSTh) mediates innate fear-associated hypothermia in mice2021

    • 著者名/発表者名
      Can Liu, Chia-Ying Lee, Greg Asher, Liqin Cao, Yuka Terakoshi, Peng Cao, Reiko Kobayakawa, Ko Kobayakawa, Katsuyasu Sakurai, Qinghua Liu
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 12 号: 1 ページ: 2648-2648

    • DOI

      10.1038/s41467-021-22914-6

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Thiazoline-related innate fear stimuli orchestrate hypothermia and anti-hypoxia via sensory TRPA1 activation2021

    • 著者名/発表者名
      Matsuo Tomohiko、Isosaka Tomoko、Hayashi Yuichiro、Tang Lijun、Doi Akihiro、Yasuda Aiko、Hayashi Mikio、Lee Chia-Ying、Cao Liqin、Kutsuna Natsumaro、Matsunaga Sachihiro、Matsuda Takeshi、Yao Ikuko、Setou Mitsuyoshi、Kanagawa Dai、Higasa Koichiro、Ikawa Masahito、Liu Qinghua、Kobayakawa Reiko、Kobayakawa Ko
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 12 号: 1 ページ: 2074-2074

    • DOI

      10.1038/s41467-021-22205-0

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Hyper-Activation of mPFC Underlies Specific Traumatic Stress-Induced Sleep-Wake EEG Disturbances2020

    • 著者名/発表者名
      Tingting Lou, Jing Ma, Zhiqiang Wang, Yuka Terakoshi, Chia-Ying Lee, Greg Asher, Liqin Cao, Zhiyu Chen, Katsuyasu Sakurai, Qinghua Liu
    • 雑誌名

      Frontiers in Neuroscience

      巻: 14 ページ: 883-883

    • DOI

      10.3389/fnins.2020.00883

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Sleep disturbances in mice with a CDKL5 kinase-dead missense mutation, a novel mouse model of neurodevelopmental disorder2023

    • 著者名/発表者名
      Liqin Cao, Xin Zhang, Tingting Lou, Teruyuki Tanaka, Qinghua Liu, Hiromasa Funato, Masashi Yanagisawa
    • 学会等名
      The 11th Annual WPI-IIIS Symposium ~Deciphering the Mysteries of Instinctive Behaviors~
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Sleep disturbances in a mouse model of CDKL5 deficiency disorder2023

    • 著者名/発表者名
      Liqin Cao, Tingting Lou, Xin Zhang, Jing Ma, Zhiqiang Wang, Teruyuki Tanaka, Hiromasa Funato, Qinghua Liu, Masashi Yanagisawa
    • 学会等名
      36th International Mammalian Genome conference
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The natural history of epilepsy in CDKL5 KO mouse models2022

    • 著者名/発表者名
      Liqin Cao
    • 学会等名
      2022 CDKL5 Forum
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Natural history study of sleep disturbances in CDKL5 deficiency disorder mice2022

    • 著者名/発表者名
      Liqin Cao, Tingting Lou, Xin Zhang, Jing Ma, Zhiqiang Wang, Teruyuki Tanaka, Hiromasa Funato, Qinghua Liu, Masashi Yanagisawa
    • 学会等名
      JST-CREST "Optobio" / WPI-IIIS Joint Symposium
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Altered sleep architecture in CDKL5 KO mouse models & possible clinical applications2021

    • 著者名/発表者名
      Liqin Cao
    • 学会等名
      2021 CDKL5 Forum
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Sleep disturbances in young and older CDKL5 knockout mice2020

    • 著者名/発表者名
      Liqin Cao, Tingting Lou, Jing Ma, Zhiqang Wang, Teruyuki Tanaka, Qinghua Liu
    • 学会等名
      2020 CDKL5 Forum
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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