探討腦中Micu1在學習與情緒的調控

粒線體中的鈣離子調控對於維持細胞正常生理狀態扮演相當重要的角色。先前的文獻指出鈣離子主要是透過粒線體內膜上的Mitochrondrial Calcium Uniporter (MCU)進入粒線體基質中，而MCU上的調控蛋白MICU1能因應細胞內的鈣離子濃度變化控制MCU開啟或關閉，因此MICU1對於鈣離子的調控有著關鍵的角色。過去的研究報告指出Micu1突變使基因功能不健全的病人會出現肌肉無力、運動失調、以及學習障礙。對於Micu1的功能，雖然許多研究已在細胞上進行，但由於Micu1基因剔除的小鼠存活率很低，因此Micu1基因剔除小鼠的研究文獻仍然相當有限。在這計畫中，為了克服低存活率，我們將利用中樞神經剔除Micu1的小鼠進行研究，初步的實驗結果發現Micu1缺乏的小鼠出現較差的運動功能、高度焦慮以及空間學習能力下降。由於空間學習與海馬迴的神經機制有著密切的關聯，我們之後將會利用電生理進一步研究缺乏Micu1對於腦部結構及長期增強作用(Long-Term Potentiation)的影響。為了釐清焦慮行為及學習能力的改變是否源自小腦發育過程異常造成的運動能力缺陷，我們將利用tamoxifen誘導Micu1基因剔除方式在成年的小鼠中拿掉Micu1基因，此方式能跳過發育時期Micu1對神經的影響，來探討成年小鼠Micu1缺陷所造成的行為與神經組織學的影響，並測量粒線體耗氧量的功能是否受到影響。最後，我們將利用AAV載體在基因剔除小鼠的海馬迴中大量表現Micu1，驗證若我們將此基因放回來時小鼠的焦慮及學習行為是否能被改善。最後，我們將利用RNAseq的方法找出腦中有無Micu1時共同牽動的基因群是哪些，這資料有助於找到Micu1影響的下游基因與可能的機制。

系統編號:PC10907-1520
原計畫編號:MOST109-2320-B182-004