Wistarラットの子孫における自閉症のような行動の発達に対する出生前テストステロン曝露の影響

背景：神経発達疾患、自閉症スペクトラム障害（ASD）は、女の子よりも3倍の男性で発生します。以前の研究によると、出生前のテストステロン曝露が高いと、少年の自閉症のような行動が生じる可能性があります。胎児のテストステロンが自閉症の発達にどのように影響するかは不明です。この研究では、動物モデルにおける出生前のテストステロン曝露がセロトニン、ドーパミン、IGF-1、およびオキシトシンレベルを修飾することにより、自閉症の行動をもたらす可能性があるという仮説をテストしました。 材料と方法：雌ラットのグループ1（コントロール、n = 6）およびグループ2（テストステロンウンクロン酸、n = 6）がランダムに割り当てられました。発情循環中に2〜3日間、雌ラットに生殖雄（3人の女性/1人の男性）が収容されました。妊娠の10日目に、グループ1のラットは1 ml/kg％0.9 NaCl生理食塩水を投与されましたが、グループ2のラットは250 mg/kgテストステロンウンダン酸を受けました。出生後21日目（p21）に離乳するまで、母親は子犬の世話をすることが許可されました。P21では、テストステロンにさらされた母親からのコントロールのために40人の同腹仔-10人の男性と女性、10人の男性と女性が任意に分裂して収容されていました。P50では、これらの成熟したラットの挙動がテストされました。その後、ネズミを犠牲にしました。脳組織は、ヒモ酸塩酸（HVA）、5-ヒドロキシインド溶血酸（5-HIAA）、オキシトシンおよびインスリン様成長因子-1（IGF-1）の生化学試験と同様に、組織学的検査と生化学試験にさらされました。 結果：グループは、行動検査（3 chamber社会テスト、パッシブ回避学習分析、オープンフィールドテスト）で有意に異なり、テストステロンに曝露したグループが自閉症の症状をより高い範囲で示しました。対照群と比較すると、テストステロン曝露は、神経症やニューロンの細胞死を含む海馬CA1およびCA3領域で有意な組織学的変化を引き起こしました。テストステロン暴露基では、脳内のHVA、5-HIAA、およびIGF-1組織の発現が上昇しましたが、オキシトシンレベルは低下しました。これらの発見は、ASDなどの神経発達障害と妊娠中のテストステロンへの暴露との間の潜在的なつながりを示しています。 結論：全体として、出生前のテストステロン曝露は、オキシトシンレベルを低下させながらセロトニン、ドーパミン、IGF-1レベルを上昇させることにより、自閉症の特性をもたらしたことを明らかにしました。

BACKGROUND: A neurodevelopmental disease, autism spectrum disorder (ASD) occurs in males three times more commonly than girls. Higher prenatal testosterone exposure may result in autistic-like behaviour in boys, according to earlier research. It is unclear how fetal testosterone affects the development of autism. In this study, we tested the hypothesis that prenatal testosterone exposure in an animal model may result in autistic behaviours by modifying serotonin, dopamine, IGF-1 and oxytocin levels. MATERIALS AND METHODS: Group 1 (control, n = 6) and Group 2 (testosterone undecanoate, n = 6) of female rats were randomly assigned. For 2-3 days during the oestrus cycle, female rats were housed with a reproductive male (three females/one male). On the 10th day of gestation, rats in Group 1 received 1 ml/kg% 0.9 NaCl saline, whereas rats in Group 2 received 250 mg/kg testosterone undecanoate. Until weaning on postnatal day 21 (P21), the mothers were permitted to care for their pups. On P21, 40 littermates-10 male and female for control and 10 male and female from mothers that exposed to testosterone-were arbitrarily split up and housed. On P50, these mature rats were tested for their behaviour. The rats were then sacrificed. The brain tissue was subjected to histological examinations as well as biochemical tests for homovanillic acid (HVA), 5-Hydroxyindoleacetic acid (5-HIAA), oxytocin and insulin-like growth factor-1 (IGF-1). RESULTS: The groups differed significantly in the behavioural examinations (three-chamber social test, passive avoidance learning analysis, open field test), with the testosterone-exposed groups exhibiting autistic symptoms to a higher extent. When compared with the control groups, testosterone exposure caused significant histological changes in the hippocampus CA1 and CA3 areas, including gliosis and cell death of neurons. In the testosterone-exposed groups, HVA, 5-HIAA and IGF-1 tissue expressions in the brain elevated, whereas oxytocin levels reduced. These findings point to a potential connection between neurodevelopmental disorders like ASD and exposure to testosterone during gestation. CONCLUSION: Overall, we revealed that prenatal testosterone exposure led to autistic traits by elevating serotonin, dopamine and IGF-1 levels while lowering oxytocin levels.