2016 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。介在ニューロンである5T4陽性顆粒細胞の接続先を検討した結果、投射ニューロンである外房飾細胞との間に接続があることが明らかとなった。興味深いことに、5T4陽性顆粒細胞の樹状突起の枝分かれが減少する5T4欠損マウスでは、5T4陽性顆粒細胞と外房飾細胞との間の神経接続が顕著に減少していること分かった。
本年度に明かとなった5T4欠損マウスの神経回路の異常と、嗅覚行動の異常との関係性について、今後さらに詳細に検討を行っていく予定である。
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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陽性顆粒細胞が嗅球の神経回路においてどのようなニューロンと接続しているのか？という点が明らかとなった。本年度の成果により、介在ニューロンである5T4陽性顆粒細胞と、投射ニューロンである外房飾細胞との間で形成される神経回路が、匂いの情報処理に果たす役割が明らかになった点は、大きな成果であると考える。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後、5T4欠損マウスでみられる嗅球の神経回路の異常と、嗅覚行動の異常の間の関係性について、さらに詳細に検討していく予定である。
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| Causes of Carryover |
消耗品の使用が少ない電気生理および行動実験による解析を重点的に行ったため、当初の計画よりも消耗品の購入が減ったため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
今後、ウイルスを作製する必要があるので、細胞への遺伝子導入試薬などの消耗品の購入にあてる計画である。
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[Journal Article] A specific subtype of olfactory bulb interneurons is necessary for odor-detection and odor-discrimination behaviors.2016
Author(s)
Takahashi H*, Ogawa Y*, Yoshihara S, Asahina S, Kinoshita M, Kitano T, Kitsuki M, Tatsumi K, Okuda M, Tatsumi K, Wanaka A, Hirai H, Stern PL and Tsuboi A
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Journal Title
The Journal of Neuroscience
Volume: 36
Pages: 8210-8227
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
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