Traduction: G.M.
PLoS One. 2014 Oct 9;9(10):e109872. doi: 10.1371/journal.pone.0109872. eCollection 2014.
High Resolution Magnetic Resonance Imaging for Characterization of the Neuroligin-3 Knock-in Mouse Model Associated with Autism Spectrum Disorder
Kumar M1, Duda JT1, Hwang WT2, Kenworthy C3, Ittyerah R1, Pickup S1, Brodkin ES4, Gee JC1, Abel T3, Poptani H1.
Author information
- 1Department of Radiology, Perelman School of Medicine at the University of Pennsylvania, Philadelphia, Pennsylvania, United States of America.
- 2Department of Biostatistics and Epidemiology, Center for Clinical Epidemiology and Biostatistics, Perelman School of Medicine at the University of Pennsylvania, Philadelphia, Pennsylvania, United States of America.
- 3Department of Biology, University of Pennsylvania, Philadelphia, Pennsylvania, United States of America.
- 4Center for Neurobiology and Behavior, Department of Psychiatry, Perelman School of Medicine at the University of Pennsylvania, Philadelphia, Pennsylvania, United States of America.
Abstract
Autism
spectrum disorders (ASD) comprise an etiologically heterogeneous set of
neurodevelopmental disorders. Neuroligin-3 (NL-3) is a cell adhesion
protein that mediates synapse development and has been implicated in
ASD. We performed ex-vivo high resolution magnetic resonance imaging
(MRI), including diffusion tensor imaging (DTI) and behavioral (social
approach and zero maze) tests at 3 different time points (30, 50 and 70
days-of-age) on NL-3 and wild-type littermates to assess developmental
brain abnormalities in NL-3 mice.
Les troubles du spectre autistique (TSA) comprennent un ensemble hétérogène étiologique des troubles du développement neurologique. La Neuroligin-3 (NL-3) est une protéine d'adhésion cellulaire qui médie le développement des synapses et a été impliqué dans les TSA. Nous avons effectué des essais d'imagerie à haute résolution par résonance magnétique ex-vivo (IRM), y compris l'imagerie du tenseur de diffusion (DTI) et comportemental (approche sociale et labyrinthe zéro) à 3 points de temps différents (30, 50 et 70 jours à l'âge adulte) sur NL littermates -3 et de type sauvage afin d'évaluer les anomalies du développement cérébral dans NL-3 souris.
MRI data were segmented in 39 different gray and white matter regions. Volumetric measurements, along with DTI indices from these segmented regions were also performed.
Les données de l'IRM ont été segmentés en 39 régions de matière grise et blanche différentes. Les mesures volumétriques, ainsi que des indices DTI de ces régions segmentées ont également été réalisées.
After controlling for age and gender, the NL-3 knock-in animals demonstrated significantly reduced sociability and lower anxiety-related behavior in comparison to their wild type littermates. Significantly reduced volume of several white and gray matter regions in the NL-3 knock-in mice were also observed after considering age, gender and time point as covariates.
Après ajustement pour l'âge et le sexe, les animaux NL-3 knock-in ont démontré une sociabilité significativement réduite et des faibles comportements liés à l'anxiété par rapport à leurs congénères de type sauvage. La réduction significative du volume de plusieurs régions de matières blanches et grises chez la souris NL-3 knock-in a également été observée après avoir examiné l'âge, le sexe et le point de temps variables.
These findings suggest that structural changes in the brain of NL-3 mice are induced by the mutation in the NL-3 gene. No significant differences in DTI indices were observed, which suggests that the NL-3 mutation may not have a profound effect on water diffusion as detected by DTI. The volumetric and DTI studies aid in understanding the biology of disrupting function on an ASD risk model and may assist in the development of imaging biomarkers for ASD.
Ces résultats suggèrent que des changements structurels dans le cerveau de souris NL-3 sont induites par la mutation dans le gène de NL-3. Aucune différence significative dans les indices DTI n'a été observée, ce qui suggère que la mutation NL-3 ne peut avoir un effet profond sur la diffusion de l'eau détectée par le DTI. Le contrôle volumétrique et les études DTI aident à la compréhension de la biologie de la fonction perturbant sur un modèle de risque de TSA et peut aider dans le développement de biomarqueurs d'imagerie pour les TSA.
Les troubles du spectre autistique (TSA) comprennent un ensemble hétérogène étiologique des troubles du développement neurologique. La Neuroligin-3 (NL-3) est une protéine d'adhésion cellulaire qui médie le développement des synapses et a été impliqué dans les TSA. Nous avons effectué des essais d'imagerie à haute résolution par résonance magnétique ex-vivo (IRM), y compris l'imagerie du tenseur de diffusion (DTI) et comportemental (approche sociale et labyrinthe zéro) à 3 points de temps différents (30, 50 et 70 jours à l'âge adulte) sur NL littermates -3 et de type sauvage afin d'évaluer les anomalies du développement cérébral dans NL-3 souris.
MRI data were segmented in 39 different gray and white matter regions. Volumetric measurements, along with DTI indices from these segmented regions were also performed.
Les données de l'IRM ont été segmentés en 39 régions de matière grise et blanche différentes. Les mesures volumétriques, ainsi que des indices DTI de ces régions segmentées ont également été réalisées.
After controlling for age and gender, the NL-3 knock-in animals demonstrated significantly reduced sociability and lower anxiety-related behavior in comparison to their wild type littermates. Significantly reduced volume of several white and gray matter regions in the NL-3 knock-in mice were also observed after considering age, gender and time point as covariates.
Après ajustement pour l'âge et le sexe, les animaux NL-3 knock-in ont démontré une sociabilité significativement réduite et des faibles comportements liés à l'anxiété par rapport à leurs congénères de type sauvage. La réduction significative du volume de plusieurs régions de matières blanches et grises chez la souris NL-3 knock-in a également été observée après avoir examiné l'âge, le sexe et le point de temps variables.
These findings suggest that structural changes in the brain of NL-3 mice are induced by the mutation in the NL-3 gene. No significant differences in DTI indices were observed, which suggests that the NL-3 mutation may not have a profound effect on water diffusion as detected by DTI. The volumetric and DTI studies aid in understanding the biology of disrupting function on an ASD risk model and may assist in the development of imaging biomarkers for ASD.
Ces résultats suggèrent que des changements structurels dans le cerveau de souris NL-3 sont induites par la mutation dans le gène de NL-3. Aucune différence significative dans les indices DTI n'a été observée, ce qui suggère que la mutation NL-3 ne peut avoir un effet profond sur la diffusion de l'eau détectée par le DTI. Le contrôle volumétrique et les études DTI aident à la compréhension de la biologie de la fonction perturbant sur un modèle de risque de TSA et peut aider dans le développement de biomarqueurs d'imagerie pour les TSA.
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