研究分担者
研究課題基本情報（最新年度）
研究期間
1995年度〜1996年度研究分野
審査区分
一般
研究種目
一般研究(C)→基盤研究(C)
研究機関
順天堂大学
配分額
- 総額：2300千円
- 1995年度：1600千円 (直接経費：1600千円)
- 1996年度：700千円 (直接経費：700千円)
研究概要（最新報告）
発生過程における、ニュ-ロンの移動の機序解明の一つとして、ゴナドトロピン放出ホルモン(LHRH)産生ニュ-ロンが嗅上皮から発生し、脳内へ移動する機序を光顕レベルから分子レベルで解析するのが目的である。我々はニワトリ胚の嗅板除去実験から、嗅神経がLHRHニュ-ロンの移動をガイドする主要な構造的要因であることを明らかにした。嗅神経の発達が障害されると、嗅神経に沿って移動すべきLHRHニュ-ロンが三叉神経由来の神経束(眼神経内側鼻枝)に迷入することを見出した。このことは移動中のLHRHニュ-ロンに脳内への移動プログラムが完全に組み込まれていないことを示している。
移動路としての役割を果たす嗅神経や移動中のLHRHニュ-ロン自身も高シアル酸型神経細胞接着因子(NCAM-H)やL1などの細胞接着因子を発現するばかりでなく、上記のLHRHニュ-ロンが迷入する眼神経内側鼻枝もNCAM-H陽性であることから、構造的要因ばかりでなく化学的要因も関与していると考えられる。
嗅板除去の代わりに、メンブランフィルタ-で発達段階にある嗅神経を遮断すると、LHRHニュ-ロンは断端近くに集積するが、近くを走る眼神経内側鼻枝の神経束へ移入して移動し、その数の著しい増加が起こる。この際にLHRHニュ-ロンが間葉組織と共存するものは皆無で、LHRHニュ-ロンの移動には神経成分の存在が必要である。同様な現象が嗅板組織の初代培養でも見られ、LHRHニュ-ロンが必ずNCAM-H陽性の神経成分に沿って移動するのが見られた。
NCAM-Hはポリシアル酸の糖鎖を多量に含んでいるので、NCAM-Hのポリシアル酸部分を除くエンドニュ-ラミダ-ゼ(endoN)をニワトリ胚の嗅板付近に注入して、LHRHニュ-ロンの移動に対する影響を検討中であるが、endoNは嗅神経に沿ったLHRHニュ-ロンの移動には影響を与えないが、脳内のLHRHニュ-ロンの移動に変化をもたらす可能性を示唆する効果が得られている。
神経プロテオグリカン(6B4プロテオグリカン・フォスファカン)が移動中のLHRHニュ-ロンに発現するばかりでなく、LHRHニュ-ロンの移動路に当たる嗅上皮、嗅神経と前脳腹側部に発現する。また、グリコサミノグリカンのうちヘパラン硫酸プロテオグリカンはNCAMと結合するのでNCAMの作用機序を解明するの役立つと思われる。
ヒトの胎児では、胎生5週までLHRH陽性ニュ-ロンは認められないが、胎生6週になると嗅上皮内側部の陥凹にある鋤鼻器官原基の上皮およびそこから脳に向かう鋤鼻神経と終神経と終神経節に多数のLHRHニュ-ロンが認められた。嗅神経東内側部に位置する鋤鼻・終神経と終神経節は強いNCAM-H陽性を示し、嗅神経内側を走行した後、前脳吻側底部から脳内に進入するが、胎生7週になると鋤鼻器官原基の上皮にもはやしLHRHニュ-ロンは見られないが、嗅神経内側部の鋤鼻・終神経および終神経節には多数のLHRHニュ-ロンが認められた。脳内の分布については、胎生6週で既に終板から視束前野に少数のLHRHニュ-ロンが認められ、7週になると前脳の内側部と外側部に多数認められ、内側部の分布は嗅結節から内側中隔野にかけての領域に多くのLHRHニュ-ロンが認められた。また、視束前野から前視床下部にもLHRHニュ-ロンが認められた。胎生6週で既にNCAM-Hの発現は嗅神経の内側部にあたる鋤鼻・終神経束に強く認められたが、嗅神経の他の部位は陰性で、嗅神経全体にNCAM-Hが強く発現するのは、LHRHニュ-ロンがNCAM-H陽性の鋤鼻・終神経に沿って移動を開始する時期より遅れ、胎生7週後半になってからであることが分かった。
No LHRH-immunoreactive cells arrive into the forebrain following olfactory placodectomy, suggesting that the availability of the central projection of the olfactory nerve (ON) bundle is prerequisite for the normal migration of LHRH neurons into the forebrain in chick embryos.
In the cases in which the central projection of the ON is absent, LHRH neurons are deviated from their regular migratory course to the medial branch of ophthalmic nerve which is positive to highly polysialylated NCAM (NCAM-H). This straying phenomenon of migrating LHRH neurons indicates that some structural support are needed for the migration of these straying LHRH neurons, and suggests that their migratory route and destiny are not completely programd in their precursor cells in the olphactory placode.
In the studies on human embryos, LHRH neurons are not detectable in the 5w-embryos. In the 6w-embryos, LHRH neurons in the medial part of the olfactory epithelium corresponding to the vomeronasal organ anlage, the medial part of the ON-vomeronasal-terminal nerve complex and in the ventral forebrain. These neural elements strongly express NCAM-H.
In vivo and in vitro studies including those on human embryos, the coexistence of migrating LHRH neurons and NCAM-H-expressing neural elements is always confirmed. Recently, a neural proteoglycan (6B4 proteoglycan/phosphacan), cell surface-associated extracellular matrix, is found in the LHRH neurons, the olfactory epithelium, the ON and the ventral forebrain during ther migration of LHRH neurons. Since phosphacan is known to bind NCAM,it is possible that the binding of phosphacan with NCAM may be involved in the migration of LHRH neurons from the nasal to forebrain region during embryonic development.
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