マウス嗅球の左右対称な二つの匂い分子受容体地図による匂い情報処理機構の解明

Research Project

Project/Area Number	11J05606
Research Category	Grant-in-Aid for JSPS Fellows
Allocation Type	Single-year Grants
Section	国内
Research Field	Neuroscience in general
Research Institution	The University of Tokyo
Principal Investigator	家城直東京大学, 大学院・医学系研究科, 特別研究員(DC2)
Project Period (FY)	2011 – 2012
Project Status	Completed (Fiscal Year 2012)
Budget Amount *help	¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,300,000) Fiscal Year 2012: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000) Fiscal Year 2011: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Keywords	嗅球 / 房飾細胞 / medial/lateral map / juxtacellular labeling / 僧帽細胞 / 嗅皮質 / 軸索投射 / in vivo電気生理 / 匂い地図 / 電気生理学
Research Abstract	マウスの嗅細胞は、約千種もある匂い分子受容体のうち一種類だけを発現しており、嗅上皮の中て量複しない二つの領域内に散在して分布している。同一匂い分子受容体を発現する嗅細胞の軸索は、嗅上皮でそれぞれの領域ごとの嗅細胞どうし二手に分かれて収束し、一つの嗅球の中で左右対称に位置する二つの特定の糸球に投射する。それゆえ、嗅球には、左右対称に分布した二つの「匂い分子受容体地図」(medial mapと1ateral map)が存在する。この一つの嗅球内の二つの「匂い地図」が、片側がダメージを受けたときに補完するためにあるのか、それとも全く異なる二つの別々の匂い情報処理をするためのものなのか、については全く解明されていない。そこで、「同一匂い分子受容体を発現する嗅細胞から入力を受けるmedial-lateral mapの僧帽/房飾細胞では、匂い応答特性や嗅皮質への軸索投射パターンが異なっているのではないか」という仮説のもと、実験を行った。本年度は、2MB-acidという匂い分子に応答する嗅球背側部におけるlateral mapとmedial mapの房飾細胞の、嗅皮質への軸索投射の違いについて実験を行った。これまでに開発した手法を用いて、それぞれ単一ニューロンから匂い応答を記録し、記録した細胞に順行性トレーサーを電気的に注入し、嗅皮質での軸索分布を調べた。未だ予備的データではあるものの、2MB-acid応答房飾細胞においては、lateral mapとmedial mapのニューロンの軸索投射パターンは類似しており、前嗅核、嗅結節、前梨状皮質の隣接した領域にそれぞれ軸索投射する傾向がみられた。今後例数を増やすことにより、嗅球のmedia1,lateral mapの細胞から受ける情報の嗅皮質における統合についての知見を得て、嗅覚系における匂い情報処理メカニズムについての発展に大きく貢献する。