IRSp53 as an actin modulator is critical for growth and maintenance of dendritic spine, and its knockout in mice showed social deficit. Social deficit makes great burden to psychiatric patients such as schizophrenia and autism. But still, it is needed to be investigated its beneath mechanism and effective therapy for social deficit. Here I show telencephalic excitatory neuron specific Emx1-Cre; IRSp53 flox/flox (f/f) conditional knockout (cKO) mice have social deficit. Chemogenetic modulation of LH restores social deficit in Emx1-Cre; IRSp53 f/f cKO mice, butaggravates social deficit in f/f mice. In addition, I measure inhibitory/excitatory (I/E) ratio from optogenetically evoked synaptic transmission on neurons of the ventral tegmental area (VTA). It is presented with increasing I/E ratio with Emx1-Cre; IRSp53 f/f cKO mice and decreasing I/E ratio with f/f mice during chemogenetic modulation, respectively. Furthermore, inhibitory neuron specific chemogenetic modulation in LH makes social behavior increase in both Emx1-Cre; IRSp53 f/f cKO and control mice. This is the first study to utilise the circuit between LH and VTA for rescue of social behavior in disease-model mouse. In addition, this finding has clinical implication to treat social deficit in psychiatric patients.
IRSp53는 액틴 조절자로 신경가지돌기의 성장과 유지에 중요하고, 이전 연구에서 마우스에서 IRSp53를 제거하면 사회성 결핍을 보였다. 사회성 결핍은 조현병과 자폐질환 같은 정신질환 환자들에서 큰 부담이 된다. 하지만 여전히, 사회성 결핍의 기전과 효과적인 치료에 대한 연구는 필요한 상황이다. 여기에, 나는 Emx1-Cre 재조합효소를 이용한 IRSp53 선택적 제거 마우스에서 사회성이 떨어지는 것을 보았다. 게다가, 나는 배측 덮개 부위 신경세포를 광유전학적으로 자극하여서 시냅스 전달을 측정하였다. 이는 증가된 억제성/흥분성 균형이 Emx1-Cre IRSp53 선택적 제거 마우스에서 관찰되었고, 화학유전학적 조절로 억제성/흥분성 균형이 감소되는 것을 보았다. 게다가, 가측 시상하부에서 억제성 신경 특이적 화학유전학적 조절이 Emx1-CreIRSp53 선택적 제거 마우스와 대조군 마우스에서 모두 사회적 행동을 증가시켰다. 이는 질병모델마우스에서 사회적 행동을 회복시키기 위하여 가측 시상하부와 배측 덮개 지역의 신경회로를 이용한 첫 연구이다. 추가로, 이 관찰 결과는 정신질환 환자들의 사회성 결핍의 치료를 위한 임상적 의의를 가지고 있다.
