Analysis of neural circuit for cross talk with bone metabolism in cichlid pharyngeal jaw

2018 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 16K08448
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: General anatomy (including histology/embryology)
• Research Institution: Yokohama City University
• Principal Investigator: Imura Kosuke 横浜市立大学, 医学部, 講師 (10415086)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: シクリッド / ティラピア / 咽頭顎 / 神経 / 骨

Outline of Final Research Achievements

Pharyngeal jaw bone of tilapia fish was used as a model to investigate for a possible interaction nerve and bone tissues. Distributions of osteoclasts and nerve terminals were visualized by double immunohistochemical staining in the pharyngeal jaw bone. As a result, I observed some nerve terminals contacted with a few osteoclasts. The nerve fibers innervating the pharyngeal jaw bone was identified as a branch of the vagal nerve by immunohistochemical and stereomicroscopic observations. Neuro-tracing experiments revealed that the vagal nerve branch innervating the pharyngeal jaw bone projected to vagal lobe in the medulla oblongata.

Free Research Field

比較神経解剖学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

咽頭顎内の破骨細胞と神経終末が近接していることが観察され、末梢で神経‐骨の相互作用が存在する可能性を形態学的に示した。これは、魚類において末梢の細胞レベルで異なる器官の直接連絡があることを初めて示したものであると考える。また、咽頭顎骨を支配する迷走神経分枝の中枢投射領域を明らかにしたことにより、上位中枢のどの領域が下行性に当該領域に情報を送るのかという、今後解明すべき興味深い課題を提示した。本研究は、脊椎動物の神経と骨という異なる器官が、どのように機能的に結びついているのかを探るための神経解剖学的な基盤を示すことができた。