2019 Fiscal Year Research-status Report
嗅球に対するノルアドレナリン、アセチルコリン二重支配による調節機構の形態学的解析
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19K09922
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| Research Institution | Kawasaki Medical School |
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Principal Investigator |
堀江 沙和 川崎医科大学, 医学部, 助教 (40609666)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | ノルアドレナリン / アセチルコリン / マウス / 嗅球 / 電子顕微鏡 / シナプス / 単一ニューロン標識 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
嗅覚情報を受ける１次中枢である嗅球には、特異的に存在する出力ニューロンの他に種々の介在ニューロンが存在し、情報処理に関与している。嗅球に入力するニューロンは、末梢から入力する嗅神経の他に脳の他の領域から遠心性にセロトニン、アセチルコリン、ノルアドレナリン作動性線維が投射していることが知られている。近年、当研究室において単一ニューロン標識により、セロトニン、アセチルコリンの、また、申請者において、ノルアドレナリンニューロンの投射経路の詳細が明らかとなってきたが、投射先である嗅球内での詳細は不明であった。本研究ではこれらの遠心性の入力のうち、ノルアドレナリンおよびアセチルコリンニューロンに注目し、嗅球内での局所神経回路を解明することを目的としている。
研究計画のうち、本年度は主にノルアドレナリンニューロンの解析を行った。嗅球に入ってきた遠心性のノルアドレナリンニューロンとの関係を見るために、各種ニューロンマーカーおよびノルアドレナリン受容体（α1受容体）の抗体を用いて免疫多重蛍光染色を行ない、ノルアドレナリンニューロンとの関係を光学顕微鏡レベルで解析した。α1受容体を持つ細胞や、ノルアドレナリン作動性線維とコンタクトのある細胞は嗅球の各層ごとに異なることがわかった。さらに、ノルアドレナリンニューロンが微細形態を調べるために、電子顕微鏡を用いた詳細な形態観察を行なった。ノルアドレナリンニューロンの線維は、非常に少ないがシナプスを形成していた。シナプスは全てノルアドレナリン作動性線維のvaricosity部分で見られ、その頻度やシナプスを形成する相手が嗅球内の各層で異なる事が明らかとなった。中でも、外網状層においては、ノルアドレナリン作動性線維が僧房細胞の樹状突起とシナプスを形成していることが連続切片法を用いた電子顕微鏡３次元立体再構築像より明らかとなった。
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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
ノルアドレナリンに関しては、電子顕微鏡解析まで行い、結果をまとめて論文投稿中である。ノルアドレナリンニューロンで示したが、シナプス形成の数が非常に少なく、その解析に非常に多くの時間を要した。そこで、ノルアドレナリンニューロンに関しては次年度の研究計画まで前倒しに行っている。アセチルコリンに関してはまだデータを集積中であるが、概ね研究計画通りに遂行している。
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| Strategy for Future Research Activity |
ノルアドレナリンニューロンの電子顕微鏡による微細形態解析をさらに進めることに加え、アセチルコリンニューロンにおいても、光学顕微鏡レベルおよび電子顕微鏡を用いたシナプスレベルでの解析を進めていく。最終的には、嗅球の神経回路内においてのノルアドレナリン、アセチルコリンニューロンによる調節機構の形態学的知見を得る。
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| Causes of Carryover |
物品の購入を予定していたが、研究の進捗状況に合わせて一部購入を見合わせていた。また、参加予定であった学会が誌上開催となり、渡航費の使用がなかったため次年度使用額が生じた。今後、解析を進めるために電子顕微鏡資料作製および神経細胞を可視化するのに必要な試薬等の消耗品などに使用する予定である。
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