초록 ▼

aminopeptidase p1결핍 마우스(Xpnpep1 KO)의 행동학적 특성을 분석한 결과 정상쥐에 비해 높은 활동도를 보였음.
이러한 특성은 홈케이지와 open field box 모두에서 관찰 되었음.
합습과 기억 능력에 대한 분석 결과 해마 의존적인 공간학습 능력이 현저히 저하되어 있었으며, 운동학습이나 대뇌 피질, 편도체 의존적인 학습의 형태에서는 정상쥐와 유사한 수준이었음
또한 자발적인 간질파 발생을 확인하였으며, convulsant에 의한 발작에 더 취약하였음
aminopetidase P1 결핍에

aminopeptidase p1결핍 마우스(Xpnpep1 KO)의 행동학적 특성을 분석한 결과 정상쥐에 비해 높은 활동도를 보였음.
이러한 특성은 홈케이지와 open field box 모두에서 관찰 되었음.
합습과 기억 능력에 대한 분석 결과 해마 의존적인 공간학습 능력이 현저히 저하되어 있었으며, 운동학습이나 대뇌 피질, 편도체 의존적인 학습의 형태에서는 정상쥐와 유사한 수준이었음
또한 자발적인 간질파 발생을 확인하였으며, convulsant에 의한 발작에 더 취약하였음
aminopetidase P1 결핍에 의한 뇌조직 변화를 분석한 결과 해마 신경세포의 사멸을 확인할 수 있었음
신경세포의 분지나 형태, 수상돌기 가시의 발달에는 영향이 없었으나, 신경세포의 숫자가 정상쥐보다 감소하였음
이와 함께 액포 형태의 특이적인 구조가 확인 되었음
시냅스 기능 분석을 통해 비정상적으로 항진된 흥분성 시냅스 전도를 확인하였으며, 수용체 발현 이상과 시냅스 가소성 변화를 확인하였음
비정상적인 시냅스 기능이 세포 사멸로 이어지는 기전을 분석하기 위해 세포 사멸과 관련된 다양한 분자의 활성 및 발현에 대해 조사한 결과 aminopeptidase p1결핍 마우스의 해마에서 apoptosis, necrosis, autophagy 활성화에 관련된 분자의 활성이 증가됨을 확인하였음
이러한 사실을 바탕으로 aminopeptidase P1의 결핍은 시냅스 기능 및 신경회로 교란을 통해 신경세포 사멸과 이상행동(지능장애, 과잉행동, 간질)을 유발함을 확인하였음

Abstract ▼

The epilepsy and intellectual diasbility are common neurological symptoms observed in various metablic diseases.
However, the neural mechanism how dysfunction in metabolism leads to neurological disorders is unknown.
We addressed this question using Xpnpep1 KO mice.
The goal of the research

The epilepsy and intellectual diasbility are common neurological symptoms observed in various metablic diseases.
However, the neural mechanism how dysfunction in metabolism leads to neurological disorders is unknown.
We addressed this question using Xpnpep1 KO mice.
The goal of the research project was elucidation of neurophysiological mechanisms underlying epilepsy and intellectual disability caused by aminopeptidase P1 deficiency.
Xpnpep1 KO mice displayed spontaneous epileptic EEG rhythms and enhanced seizure susceptibility to convulsant stimulation.
In addition, we observed hyperactivity and impaired learning in Xpnpep1 KO mice.
Deficiency of aminopeptidase p1 leads to neurodegeneration in hippocampus.
The neurodegeneration cuase by aminopeptidase p1 deficiency was associated with abnormal synaptic transmission and changes in the expression levels of synaptic receptors.
The altered synaptic function in Xpnpep1 KO caused activation of multiple cell death pahtways in neurons.
The study elucidates neural mechanisms how mofication of neural circuits causes abnormal behaviors in a metabolic disease.
The identified molecules associated with abnormal circuit function in aminopeptidase P1 deficiency might be a useful target for development of new medicine.
In addition, the findings of the present study will be helpful for treating neurological disorders in other metabolic diseases.