2017 Fiscal Year Annual Research Report
Neural circuits of social behavior in the mouse main olfactory system
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16K21062
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
井ノ口 霞 東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 特任研究員 (90632349)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 情動 / 神経回路 / 性行動 / 扁桃体 / 嗅覚 / 軸索ガイダンス / 先天的行動 / 情報伝達 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
嗅覚情報は性行動、攻撃行動といった生存に必須な先天的行動を誘起する上で重要な役割を果たしている。主嗅覚系で受容されることが知られているフェロモン物質は嗅球の腹側領域を活性化させている。本研究では、主嗅覚系における情報伝達経路が性行動にどのように影響しているのか、その神経回路構築の分子メカニズムと機能を明らかにすることを目指した。
これまでの研究により嗅球腹側の二次神経細胞では軸索ガイダンス分子であるNrp2が発現していることがわかっている。遺伝学的手法によりNrp2を発現する二次神経細胞の投射パターンを可視化し、扁桃体内側核に投射していることを明らかにした。扁桃体内側核は性行動に関わることが知られているが、これまでに主嗅球からの投射は知られていなかった。逆行性ウイルスである改変型狂犬病ウイルスを用いることで、主嗅覚系から扁桃体内側核への投射がNrp2 陽性の嗅球腹側細胞特異的であることがわかった。また、二次神経細胞特異的Nrp2ノックアウトマウスの解析から、Nrp2が細胞自律的に軸索投射を制御していることが明らかになった。これらの結果から、主嗅球で受容されるフェロモン物質の情報は扁桃体内側核へと伝えられていることが示唆された。
次に嗅球腹側から扁桃体内側核への神経回路が、マウスの行動にどのような影響を与えるかを明らかにした。嗅球腹側から扁桃体内側核への投射がほとんどなくなっている二次神経細胞特異的Nrp2ノックアウトマウスでは、匂い嗅ぎ行動、USVなどの性行動が減少することが明らかになった。これらの結果から、嗅球腹側の神経細胞はNrp2により扁桃体内側核へと投射し、この回路が性行動のコントロールに関わっていることが明らかになった。
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