Elucidation of Nociceptive mechanisms by terminal nerves

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21K06426
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 46030:Function of nervous system-related
• Research Institution: Teikyo University of Science & Technology
• Principal Investigator: Koide Tetsuya 帝京科学大学, 総合教育センター, 教授 (30247837)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 感覚神経 / 嗅覚神経系 / 侵害受容 / ゼブラフィッシュ / GnRH

Outline of Final Research Achievements

The terminal nerve located in the vertebrate nose expresses the neuropeptide GnRH, but its function has long been unknown. Using zebrafish as a model system, we found that the terminal nerves are “essential sensory neurons for avoidance behavior from carbon dioxide. To elucidate the function of the terminal nerve GnRH neurons as nociceptive neurons, we analyzed the mRNA expression of neuropeptides and their receptors and created transgenic lines for neuropeptide perturbation. We observed nociceptive defense behavior and neural activity changes. The results suggest that the terminal GnRH neurons work together with other neuropeptides and function as nociceptive neurons.

Free Research Field

神経科学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

侵害受容システムは、動物の生体警告系として働き、個体の生存に重要である。外環境に接した鼻に位置する侵害受容ニューロンとしての終神経は、脊髄神経、三叉神経ともに、重要な生体警告系を構成する要素と考えられる。したがって、本研究の成果は、感覚ニューロンかつ内分泌ニューロンという二重の機能を持つ侵害受容ニューロンの生理的意義とその分子基盤に迫るだけでなく, 生体の恒常性や病態メカニズムの解明へつながることも期待される。