Tsc1 haploinsufficiency in Nkx2.1 cells upregulates hippocampal interneuron mTORC1 activity, impairs pyramidal cell synaptic inhibition, and alters contextual fear discrimination and spatial working memory in mice
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Background Mutations in TSC1 or TSC2 genes cause tuberous sclerosis complex (TSC), a disorder associated with epilepsy, autism, and intellectual disability. TSC1 and TSC2 are repressors of the mechanistic target of rapamycin complex 1 (mTORC1), a key regulator of protein synthesis. Dysregulation of mTORC1 in TSC mouse models leads to impairments in excitation-inhibition balance, synaptic plasticity, and hippocampus-dependent learning and memory deficits. However, synaptic inhibition arises from multiple types of inhibitory interneurons and how changes in specific interneurons contribute to TSC remains largely unknown. In the present work, we determined the effect of conditional Tsc1 haploinsufficiency in a specific subgroup of inhibitory cells on hippocampal function in mice. Methods We investigated the consequences of conditional heterozygous knockout of Tsc1 in MGE-derived inhibitory cells by crossing Nkx2.1Cre/wt;Tsc1f/f mice. We examined the changes in mTORC1 activity and synaptic transmission in hippocampal cells, as well as hippocampus-related cognitive tasks. Results We detected selective increases in phosphorylation of ribosomal protein S6 in interneurons, indicating cell-specific-upregulated mTORC1 signaling. At the behavioral level, Nkx2.1Cre/wt;Tsc1f/wt mice exhibited intact contextual fear memory, but impaired contextual fear discrimination. They displayed intact spatial learning and reference memory but impairment in spatial working memory. Whole-cell recordings in hippocampal slices of Nkx2.1Cre/wt;Tsc1f/wt mice showed intact basic membrane properties, as well as miniature excitatory and inhibitory synaptic transmission, in pyramidal and Nkx2.1-expressing inhibitory cells. Using optogenetic activation of Nkx2.1 interneurons in slices of Nkx2.1Cre/wt;Tsc1f/wt mice, we found a decrease in synaptic inhibition of pyramidal cells. Chronic, but not acute treatment, with the mTORC1 inhibitor rapamycin reversed the impairment in synaptic inhibition. Conclusions Our results indicate that Tsc1 haploinsufficiency in MGE-derived inhibitory cells upregulates mTORC1 activity in these interneurons, reduces their synaptic inhibition of pyramidal cells, and alters contextual fear discrimination and spatial working memory. Thus, selective dysregulation of mTORC1 function in Nkx2.1-expressing inhibitory cells appears sufficient to impair synaptic inhibition and contributes to cognitive deficits in the Tsc1 mouse model of TSC.
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Prédiction machine sur la base complète
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Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| 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) | 0,002 | 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.
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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 ».