2016 Fiscal Year Research-status Report
マウス嗅結節の入出力経路から探る適応的な嗅覚行動誘起の神経メカニズム
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16K18377
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| Research Institution | University of Fukui |
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Principal Investigator |
村田 航志 福井大学, 学術研究院医学系部門, 助教 (10631913)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 神経科学 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
動物は餌を食べたときに嗅いだ匂いに対して誘引行動を獲得する。同じ匂いでも、危険な目にあったときに嗅ぐと、警戒行動を獲得する。申請者はこれまでに、餌と関連付いた匂いへの誘引行動では嗅結節の前内側ドメインが、危険と関連付いた匂いへの警戒行動では嗅結節の外側ドメインが活性化されることを見いだした。なぜ過去の経験によって嗅結節の応答ドメインが変わるのか、また両ドメインからはどのような経路で誘引もしくは警戒行動へと至るのだろうか。嗅結節投射ニューロンにはドーパミン受容体D1とD2を発現するサブタイプが存在し、それぞれ行動の促進と抑制に関わると予想している。本研究では神経解剖学的手法でマウス嗅結節の入力・出力経路をドメイン特異的かつ神経細胞種特異的に同定する。過去の餌や危険の経験が嗅結節の特定のドメインに集約され、そこから誘引行動や警戒行動が誘起される神経経路を明らかにする。
入力経路の解析には、蛍光色素付コレラ毒素Bサブユニットと改変型狂犬病ウイルスの注入実験を行う。改変型狂犬病ウイルスの注入実験では、D1-CreマウスならびにD2-Creマウスを用いることで、神経細胞種特異的な嗅結節への入力経路の標識が可能になる。
出力経路の解析には、シンドビスウイルス注入実験を行う。これにより、前内側ドメインまたは外側ドメインの神経細胞をごく少数個だけ蛍光タンパク質標識し、免疫染色によりその細胞種を同定する。蛍光タンパク質で標識された軸索の投射から、嗅結節からの出力経路を評価する。
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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
蛍光色素付コレラ毒素Bサブユニットの注入実験により、嗅結節の前内側ドメインと外側ドメインではそれぞれ異なる領域から入力を受ける可能性が示唆された。改変型狂犬病ウイルスの注入実験では、逆行性に標識される神経細胞は見られたものの標識効率が低かった。ウイルスの力価が低いと考えられるため、ウイルスの調製方法を改善する。
シンドビスウイルスを用いた出力経路の解析実験では、嗅結節の神経細胞を蛍光タンパク質で標識することができた。平成28年度の後半では、D1発現ニューロンとD2発現ニューロンを同一個体内で異なる蛍光タンパク質で標識するために、AAV-EF1a-DO-tdTomato-DIO-EGFPを導入した。今後はこのウイルスとD1-CreマウスならびにD2-Creマウスを用いて神経細胞種特異的な出力経路解析を行う。
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| Strategy for Future Research Activity |
改変型狂犬病ウイルスの作製方法を見直し、高力価のウイルスを用いて実験を行う。AAV-EF1a-DO-tdTomato-DIO-EGFPを用いて嗅結節からの出力経路解析を神経細胞種特異的に行う。
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| Causes of Carryover |
予定よりも安価な実験機材を導入できたため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
実験機材・試薬・実験動物の購入にあてる。
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