2015 Fiscal Year Research-status Report
新生嗅球介在ニューロンによる嗅覚行動の制御機構の解析
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15K06715
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| Research Institution | Nara Medical University |
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Principal Investigator |
高橋 弘雄 奈良県立医科大学, 医学部, 助教 (20390685)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
吉原 誠一 奈良県立医科大学, 医学部, 講師 (90360669)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 嗅球 / ニューロン新生 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
匂いの情報処理を行う嗅球介在ニューロンは、成体の脳内でも新生することが知られる。新生ニューロンが、生涯を通じて組み込まれることで、嗅球の神経回路は維持されている。新たに生まれた嗅球介在ニューロンは、外界からの匂い刺激に応じて神経活動依存的に発達する。一方、「成体においても産生される新生ニューロンがどのような役割を果たし、神経活動依存的な新生ニューロンの発達がいかにマウスの行動を制御しているのか？」という匂い情報処理の機構は未だに明らかにされていない。そこで本研究では、申請者らが見出した神経活動依存的に新生ニューロンの発達を促進する分子（5T4, Npas4）に着目し、「嗅球介在ニューロンの形態変化が、いかにしてマウスの嗅覚行動の制御に関わるのか？」という点を明らかにする。
膜タンパク質5T4は、嗅球介在ニューロンの一部のサブタイプ（5T4陽性顆粒細胞）で特異的に発現する。5T4欠損マウスでは、5T4陽性顆粒細胞の樹状突起の枝分かれが減少する一方、5T4を発現しないその他の顆粒細胞の形態には、全く影響が見られなかった。そこで、5T4陽性顆粒細胞の発達異常が、マウスの行動にどのような影響を及ぼすのか？という点を、行動実験により検討した。興味深いことに、野生型マウスと比較して、5T4欠損マウスでは、匂いの検出閾値が2オーダー以上も上がっていることを見出した。また、2つの匂いが混ざって存在する場合に、報酬と関連づけて記憶させた匂いを識別できないという異常も見られた。今後、5T4欠損マウスの嗅覚行動について、さらに詳細を検討していく予定である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本年度の研究により、5T4を発現する嗅球介在ニューロンの一部のサブタイプが、マウスの嗅覚行動の制御に必須の役割を果たすことが示唆された。これまで多様な顆粒細胞のサブタイプが存在する意味はほとんど明らかとなっていなかったが、本年度の成果により特定のサブタイプの役割が明確になった点は、大きな成果であると考える。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後、5T4欠損マウスが示す嗅覚行動の異常について、さらに詳細に行動実験を行っていくと共に、嗅球の神経回路の中で、5T4陽性顆粒細胞がどのニューロンと結合しているのか？という点について、詳細を検討していく予定である。
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| Causes of Carryover |
行動実験で興味深い結果が得られたので、そちらを重点的に解析した。その結果、当初の計画よりも組織染色等の実験が減り、消耗品の購入が若干減ったため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
今後、組織染色を行う必要があるので、抗体等の消耗品の購入にあてる計画である。
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