1. Non-cell autonomous OTX2 transcription factor regulates anxiety-related behaviors in the mouse
- Author
-
Rachel Gibel-Russo, Clémentine Vincent, Javier Gilabert-Juan, Gwenaëlle Le Pen, Daniel Alvarez-Fischer, Marie-Odile Krebs, Alain Prochiantz, Ariel A. Di Nardo, Centre interdisciplinaire de recherche en biologie (CIRB), Labex MemoLife, École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Collège de France (CdF (institution))-Ecole Superieure de Physique et de Chimie Industrielles de la Ville de Paris (ESPCI Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Universität zu Lübeck [Lübeck], Physiopathologie des maladies psychiatriques = Pathophysiology of Psychiatric Disorders (NPS-07), Neurosciences Paris Seine (NPS), Sorbonne Université (SU)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut de Biologie Paris Seine (IBPS), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut de Biologie Paris Seine (IBPS), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Groupement de recherche en Psychiatrie (GDR Psychiatrie (3557)), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre Hospitalier Sainte Anne [Paris], Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP), Chaire Processus morphogénétiques, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Labex MemoLife, Collège de France (CdF)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-PSL Research University (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Universität zu Lübeck [Lübeck] - University of Lübeck [Lübeck], Neuroscience Paris Seine (NPS), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Biologie Paris Seine (IBPS), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Biologie Paris Seine (IBPS), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Martinez Rico, Clara, École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Institut NeuroMyoGène (INMG), Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Department of Anatomy, Histology and Neuroscience, School of Medicine, Universidad Autónoma de Madrid, Madrid, Spain., Institute of Neurogenetics, University of Lübeck, Lübeck, Germany., Institut de Psychiatrie, CNRS GDR 3557, Paris, France., Faculté de Médecine, Université de Paris, Pôle Hospitalo-Universitaire Evaluation Prévention et Innovation Thérapeutique, GHU Paris Psychiatrie et Neurosciences site Sainte-Anne, Paris, France., Laboratoire de physiopathologie des maladies psychiatriques, Université Paris Descartes - Paris 5 (UPD5), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Université de Lyon-Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Universität zu Lübeck = University of Lübeck [Lübeck], Physiopathologie des maladies psychiatriques = Pathophysiology of Psychiatric Disorders (NPS), Collège de France - Chaire Processus morphogénétiques, and Di Nardo, Ariel
- Subjects
[SDV.NEU.NB]Life Sciences [q-bio]/Neurons and Cognition [q-bio.NC]/Neurobiology ,limbic systems ,Hippocampus ,Choroid plexus ,Nucleus accumbens ,Biology ,Amygdala ,cerebrospinal fluid ,Article ,stress ,03 medical and health sciences ,Cellular and Molecular Neuroscience ,0302 clinical medicine ,Cerebrospinal fluid ,Dopamine ,[SDV.BBM] Life Sciences [q-bio]/Biochemistry, Molecular Biology ,Choroid Plexus Epithelium ,medicine ,[SDV.BBM]Life Sciences [q-bio]/Biochemistry, Molecular Biology ,[SDV.NEU] Life Sciences [q-bio]/Neurons and Cognition [q-bio.NC] ,Prefrontal cortex ,Molecular Biology ,030304 developmental biology ,0303 health sciences ,homeobox ,Biological techniques ,Dopaminergic ,[SDV.NEU.NB] Life Sciences [q-bio]/Neurons and Cognition [q-bio.NC]/Neurobiology ,Heterozygote advantage ,Cell biology ,Ventral tegmental area ,Psychiatry and Mental health ,medicine.anatomical_structure ,nervous system ,biology.protein ,[SDV.NEU]Life Sciences [q-bio]/Neurons and Cognition [q-bio.NC] ,sense organs ,030217 neurology & neurosurgery ,Parvalbumin ,medicine.drug ,Neuroscience - Abstract
The OTX2 homeoprotein transcription factor is expressed in the dopaminergic neurons of the ventral tegmental area, which projects to limbic structures controlling complex behaviors. OTX2 is also produced in choroid plexus epithelium, from which it is secreted into cerebrospinal fluid and transferred to limbic structure parvalbumin interneurons. Previously, adult male mice subjected to early-life stress were found susceptible to anxiety-like behaviors, with accompanying OTX2 expression changes in ventral tegmental area or choroid plexus. Here, we investigated the consequences of reduced OTX2 levels in Otx2 heterozygote mice, as well as in Otx2+/AA and scFvOtx2tg/0 mouse models for decreasing OTX2 transfer from choroid plexus to parvalbumin interneurons. Both male and female adult mice show anxiolysis-like phenotypes in all three models. In Otx2 heterozygote mice, we observed no changes in dopaminergic neuron numbers and morphology in ventral tegmental area, nor in their metabolic output and projections to target structures. However, we found reduced expression of parvalbumin in medial prefrontal cortex, which could be rescued in part by adult overexpression of Otx2 specifically in choroid plexus, resulting in increased anxiety-like behavior. Taken together, OTX2 synthesis by the choroid plexus followed by its secretion into the cerebrospinal fluid is an important regulator of anxiety-related phenotypes in the mouse.
- Published
- 2019