2018 Fiscal Year Research-status Report
初期嗅覚回路形成における嗅プラコード由来移動細胞の役割
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16K08454
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| Research Institution | Juntendo University |
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Principal Investigator |
村上 志津子 順天堂大学, 医学部, 非常勤助教 (20255649)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
鈴木 ちぐれ 順天堂大学, 医学部, 助教 (40536629)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 嗅プラコード / 嗅神経 / 細胞移動 / ガイドポスト細胞 / 一次嗅覚路 / ニワトリ胚 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
様々な動物種で、嗅プラコード上皮から分化ニューロンマーカーを発現し間葉組織中に移動する細胞群が報告されている。ニワトリ初期胚で嗅プラコード上皮と終脳とをつなぐ移動細胞索を物理的に破壊すると嗅神経路形成が阻害されたことから、初期移動細胞群は嗅神経路形成のガイドポストとして機能する可能性を考えた。この仮説を検証するために、最終分裂細胞を標識するチミジンアナログを用いて初期嗅プラコード由来移動細胞の標識追跡実験を前年度から開始した。嗅プラコード上皮からの細胞移動開始前の2日胚でBrdU標識されたプラコード細胞の多くは6.5日胚で嗅神経と前脳の結合領域近傍に分布するが、3.5日胚のBrdU標識細胞はこの領域の外側部には分布しない。嗅神経路における初期移動細胞が示す特異的な配置は一過性なのか継続するのかを知るために、今年度は、嗅球の糸球体構造が明瞭となる11.5日胚で、チミジンアナログのひとつであるEdUによる早期標識細胞の分布を調べた。EdU検出は化学反応であることから、抗体を用いるBrdU検出に比べ非特異的反応がなく、組織抗原性も保持される。2日胚でEdUを投与し、11.5日胚でEdU標識細胞の分布を調べると、嗅上皮から出た嗅神経小束の合流部位、鼻中隔の嗅神経束および嗅神経束が小束に分散し嗅球との結合を開始する領域にEdU標識細胞の集塊が観察された。その一部は成熟ニューロンマーカーのカルビンジン28を発現していた。後期胚の嗅神経路途上に早期の嗅プラコード由来移動細胞を含む神経節様の構造が確認された。これらは初期移動細胞索の残存構造と考えられ、その配置は初期嗅プラコード由来移動細胞が嗅神経伸長の道標として機能する可能性を示唆する。
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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
1．早期に発生し移動する嗅プラコード上皮細胞を発生中期まで標識追跡した結果、嗅神経路途上に神経節様構造を形成することが判明した。特に嗅球近傍の細胞集団は、これを基点として嗅神経が分散し嗅球投射を開始していることから、初期の嗅神経伸長の道標として機能する可能性を示す形態学的証拠として重要である。初期細胞索におけるガイドポスト細胞の特定化はできていないが、少なくとも初期の嗅プラコード由来移動細胞は嗅神経路の特定部位に配置し、嗅神経伸長に関与する可能性が示された。また、初期嗅プラコード由来移動細胞の一部はカルビンジン28陽性ニューロンとして11.5日胚の嗅覚部に定着していた。ニワトリ成体の鼻中隔にはゴナドトロピン放出ホルモン（GnRH）産生ニューロンが分布し、終神経節ニューロンとして区分されているが、その発生過程はわかっていない。今回の結果は、多くの動物種に存在する嗅覚部から嗅球にかけて分布する終神経節ニューロンの起源を示す証拠のひとつになると考えられる。
2．神経線維マーカーを発現しない6.5日胚細胞塊は嗅神経と終脳の結合部位近くに観察される。初期細胞索の残存組織であるという仮説は、11.5日胚の嗅神経路途上に初期EdU標識細胞の集塊が確認されたことから、さらに詳細な細胞標識追跡実験を行うことで解明できる可能性が出てきた。
3．初期細胞索の役割を調べる実験として計画した細胞表面に発現するポリシアル酸（PSA）の特異的消化酵素投与によるPSA分子機能阻害実験については、初期胚操作における技術的問題から成果は得られていない。
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| Strategy for Future Research Activity |
（１）嗅プラコード上皮から移動する初期の細胞群は嗅神経伸長の道標となる可能性を示す形態学的証拠から、初期嗅覚路形成における嗅プラコード由来移動細胞の重要性がより明確になった。マウス、ラットでは、電子顕微鏡観察から嗅プラコード上皮からの細胞移動は嗅神経伸長と同時であるとされている。一方、ニワトリ胚では嗅細胞の軸索がいつ伸長するのかについての詳細な報告はなされていない。嗅プラコード上皮からの細胞移動は嗅神経伸長に先立つのか、初期段階の嗅神経伸長について電子顕微鏡レベルによる形態観察を行う。
（２）2.5日胚（発生ステージ18）に観察される初期細胞索は嗅上皮と終脳とをつなぐ構造で、発生ステージ14－16（2日胚）生まれの嗅プラコード上皮細胞の配置を確認しているが、構成する細胞の一部にしかすぎない。初期細胞索におけるガイドポスト細胞の候補を検討する手がかりとして、細胞索を構成する細胞群の発生日時を明らかにする。より早い発生ステージでEdU標識された嗅プラコード上皮細胞は初期細胞索に配置するか、特に終脳との接触部位への配置に着目し検討する。
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| Causes of Carryover |
（理由）研究成果の投稿準備が滞り、予定していた「その他」の支出がなかったこと、および補助事業の目的をより確実に達成するために補助事業計画の延長を行い、その研究実施のため、次年度使用額が生じた。
（使用計画）研究計画を継続するために必要な実験消耗品の購入と研究成果の投稿論文の英文校閲代および英文雑誌への論文投稿料として使用する予定である。
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Research Products
(2 results)
