Foxp1 in Forebrain Pyramidal Neurons Controls Gene Expression Required for Spatial Learning and Synaptic Plasticity
Notice bibliographique
Résumé
Genetic perturbations of the transcription factor Forkhead Box P1 ( FOXP1 ) are causative for severe forms of autism spectrum disorder that are often comorbid with intellectual disability. Recent work has begun to reveal an important role for FoxP1 in brain development, but the brain-region-specific contributions of Foxp1 to autism and intellectual disability phenotypes have yet to be determined fully. Here, we describe Foxp1 conditional knock-out ( Foxp1 cKO ) male and female mice with loss of Foxp1 in the pyramidal neurons of the neocortex and the CA1/CA2 subfields of the hippocampus. Foxp1 cKO mice exhibit behavioral phenotypes that are of potential relevance to autism spectrum disorder, including hyperactivity, increased anxiety, communication impairments, and decreased sociability. In addition, Foxp1 cKO mice have gross deficits in learning and memory tasks of relevance to intellectual disability. Using a genome-wide approach, we identified differentially expressed genes in the hippocampus of Foxp1 cKO mice associated with synaptic function and development. Furthermore, using magnetic resonance imaging, we uncovered a significant reduction in the volumes of both the entire hippocampus as well as individual hippocampal subfields of Foxp1 cKO mice. Finally, we observed reduced maintenance of LTP in area CA1 of the hippocampus in these mutant mice. Together, these data suggest that proper expression of Foxp1 in the pyramidal neurons of the forebrain is important for regulating gene expression pathways that contribute to specific behaviors reminiscent of those seen in autism and intellectual disability. In particular, Foxp1 regulation of gene expression appears to be crucial for normal hippocampal development, CA1 plasticity, and spatial learning. SIGNIFICANCE STATEMENT Loss-of-function mutations in the transcription factor Forkhead Box P1 ( FOXP1 ) lead to autism spectrum disorder and intellectual disability. Understanding the potential brain-region-specific contributions of FOXP1 to disease-relevant phenotypes could be a critical first step in the management of patients with these mutations. Here, we report that Foxp1 conditional knock-out ( Foxp1 cKO ) mice with loss of Foxp1 in the neocortex and hippocampus display autism and intellectual-disability-relevant behaviors. We also show that these phenotypes correlate with changes in both the genomic and physiological profiles of the hippocampus in Foxp1 cKO mice. Our work demonstrates that brain-region-specific FOXP1 expression may relate to distinct, clinically relevant phenotypes.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».