フェロモン記憶に関わる可塑性シナプスの形態学的解析

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15570058
• Research Institution: Tokyo Metropolitan Organization for Medical Research
• Principal Investigator: 市川 眞澄 (財)東京都医学研究機構, 東京都神経科学総合研究所, 主任研究員 (20124414)
• Keywords: シナプス / フェロモン / 記憶 / 鋤鼻系 / 副嗅球 / 共培養 / 電子顕微鏡 / 免疫細胞化学

Research Abstract

1.可塑性シナプスにおける機能分子の動態に関する形態学的解析
我々のこれまでの研究により、フェロモン記憶形成・維持の際に副嗅球内の相反シナプスが可塑的変化を示す事が明らかになった。此の形態変化の分子的基盤をあきらかにするため、免疫細胞化学法と電子顕微鏡解析を組み合わせた方法(免疫電顕法)を開発することを試みた。シナプス機能分子(グルタミン酸受容体、GABA受容体、PSD95)のいくつかを免疫細胞化学的に金粒子で標識し可視化した。しかしながら、定量的な解析が可能な分子はまだ少なくさらなる技術開発が必要である
2.培養鋤鼻ニューロンから副嗅球ニューロンの情報伝達様式の形態学的および薬理学的解析
機能分子の動態を解析するためには、生きたままの観察が必要である。そこで上記受容体分子をGFP等で標識し、共焦点顕微鏡で生きたまま観察することを可能にした。
GFP-アクチンでニューロンを標識し、ニューロンの樹状突起の形態変化を共焦点レーザー顕微鏡でリアルタイムイメージングにより観察した。GABA受容体のアンタゴニストを投与することにより、ニューロンを脱抑制すると、樹状突起上のスパイン様構造に形態変化が認められた。さらに、この突起状にシナプスが形成されることを明らかにした
In vivoで起こる変化と比較するためには、感覚受容ニューロンである鋤鼻ニューロンと副嗅球ニューロンを共培養して、鋤鼻ニューロンを刺激することにより副嗅球でおこるシナプスの変化を解析する必要がある。そこで、まず共培養の確立を試みた。まず、鋤鼻ニューロンと副嗅球ニューロンがシナプスを形成しているかを確かめるため、鋤鼻ニューロンをWGAで標識することにより解析した。この結果、シナプスの存在が明らかになった。

Research Products

• [Publications] Ichikawa M: "Synaptic mechanisms underlying pheromonal memory in vomeronasal system"Zoological Science. 20. 687-695 (2003)
• [Publications] Matsuoka M, Ichikawa M et al.: "Rapid induction of Arc is observed in the granule cell dendrites in the accessory olfactory bulb after mating"Brain Research. 975. 189-195 (2003)
• [Publications] Kato-Negishi M, Ichikawa M et al.: "Bicuculline induces synaptic formation on primary cultured accessory olfactory bulb neurons"European J Neuroscience. 18. 1-10 (2003)
• [Publications] Hagion-Yamagishi K, Ichikawa M et al.: "Expression of vomeronasal receptor genes in Xenopus laevis"J Comparative Neurology. in press. (2004)
• [Publications] Hayashi H, Ichikawa M et al.: "Long-term exposure to low levels of formaldehyde increases the number of tyrosine hydroxylase-immunopositive periglomerular cells in mouse main olfactory bulb"Brain Research. in press. (2004)
• [Publications] Takigami S, Ichikawa M et al.: "Morphological evidence for two types of mammalian vomeronasal system"Chemical Senses. in press. (2004)
• [Publications] 市川眞澄: "主嗅球と副嗅球の比較形態学(アロマサイエンス・シリーズ21(2)においと脳・行動)渋谷達明・外池光男編"フレグランスジャーナル. 31-40 (2003)