扁桃体の構造変化および神経発達障害に関連する遺伝的変異のマウスモデルにおける社会的インセンティブ学習障害

コピー数のバリエーション（CNV）は、精神障害とその次元と脳の構造と行動の変化に堅牢に関連しています。ただし、CNVには多くの遺伝子が含まれているため、正確な遺伝子表現型の関係は不明のままです。22q11.2 CNVキャリアの脳のさまざまな体積変化がヒトおよびマウスモデルで特定されていますが、22q11.2領域の遺伝子が構造の変化と関連する精神疾患とその側面に個別にどのように寄与するかは不明です。私たちの以前の研究では、22q11.2 CNVにコードされたTボックスファミリー転写因子であるTBX1が、社会的相互作用とコミュニケーション、空間的および作業記憶、認知の柔軟性のドライバー遺伝子として特定されています。ただし、TBX1がさまざまな脳領域の体積と機能的にリンクした行動次元にどのように影響するかは不明のままです。この研究では、体積磁気共鳴イメージング分析を使用して、コンセニックTBX1ヘテロ接合マウスの脳領域の体積を包括的に評価しました。私たちのデータは、扁桃体複合体の前部と後部の体積とその周囲の皮質領域がTBX1ヘテロ接合マウスで減少したことを示しています。さらに、扁桃体の変化した体積の行動の結果を調べました。TBX1ヘテロ接合マウスは、扁桃体に依存するタスクで社会的パートナーのインセンティブ価値を検出する能力のために損なわれました。私たちの調査結果は、TBX1および22q11.2 CNVの機能喪失バリアントに関連する特定の社会的側面の構造的基盤を特定しています。

Copy number variants (CNVs) are robustly associated with psychiatric disorders and their dimensions and changes in brain structures and behavior. However, as CNVs contain many genes, the precise gene-phenotype relationship remains unclear. Although various volumetric alterations in the brains of 22q11.2 CNV carriers have been identified in humans and mouse models, it is unknown how the genes in the 22q11.2 region individually contribute to structural alterations and associated mental illnesses and their dimensions. Our previous studies have identified Tbx1, a T-box family transcription factor encoded in 22q11.2 CNV, as a driver gene for social interaction and communication, spatial and working memory, and cognitive flexibility. However, it remains unclear how TBX1 impacts the volumes of various brain regions and their functionally linked behavioral dimensions. In this study, we used volumetric magnetic resonance imaging analysis to comprehensively evaluate brain region volumes in congenic Tbx1 heterozygous mice. Our data show that the volumes of anterior and posterior portions of the amygdaloid complex and its surrounding cortical regions were reduced in Tbx1 heterozygous mice. Moreover, we examined the behavioral consequences of an altered volume of the amygdala. Tbx1 heterozygous mice were impaired for their ability to detect the incentive value of a social partner in a task that depends on the amygdala. Our findings identify the structural basis for a specific social dimension associated with loss-of-function variants of TBX1 and 22q11.2 CNV.