2012 Fiscal Year Annual Research Report
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23300140
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
西住 裕文 東京大学, 理学(系)研究科(研究院), 助教 (30292832)
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| Project Period (FY) |
2011-11-18 – 2014-03-31
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| Keywords | 神経回路形成 / 嗅覚 / 再生 / 遺伝子改変マウス / シナプス形成 / 二光子レーザー顕微鏡 |
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| Research Abstract |
嗅覚は、餌への誘引・危険物からの忌避・個体の識別など、虫から高等動物に至るまで、生き物の存在にとって極めて重要な役割を担う。これ迄のマウスを用いた研究により、発生期に嗅上皮と嗅球の間をつなぐ嗅神経細胞の自律的な一次投射の概要がほぼ解明されてきたが、これに続く僧帽/房飾細胞による二次投射、すなわち嗅球と嗅皮質の間をつなぐlogicsについては依然として不明な点が多い。今年度は、出生後に一旦完成する糸球マップが、常時再生を繰り返す嗅覚系にあって、長期的にはどの様に維持、あるいは変化するのかについて解析を加えた。
鼻腔奥に存在する嗅上皮の領域特異的に発現する酵素を利用し、嗅上皮の限局した領域の細胞を任意の時期に除去した場合、嗅神経回路がどの様な影響を受けるかを調べた。その結果、一旦糸球マップが完成すれば、嗅神経細胞の軸索が除去されても、その糸球マップは長期的に維持され、僧帽細胞も主樹状突起を糸球体に接続したままであることが判明した。また、新たに再生した嗅神経細胞が糸球マップに軸索を投射する際は、発生期と異なり誤接続が頻発し、匂い情報を誤って糸球マップへと伝達することが分かった。これがヒトでも認められている異臭症の発症原因と考えられる。
本研究から得られた成果は、嗅球上での嗅覚神経回路形成にも臨界期が存在することを示しており、神経回路形成のメカニズムを理解する上で大変重要なものである。
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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
薬剤処理によって、嗅上皮の限局した領域の細胞を任意の時期に除去し、嗅覚神経回路の再生を促す実験系をセットアップすることに成功した。また再生時は、発生時とは異なる嗅神経回路が出来上がることが判明し、嗅球上での嗅覚神経回路形成に臨界期が存在することが示された。
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| Strategy for Future Research Activity |
糸球体形成において、一次神経細胞の神経活動は必須ではないことが判明しているが、二次神経細胞の神経活動が寄与する可能性について遺伝子改変マウスを用いて解析する。また、一次神経細胞とのシナプス形成が二次神経細胞の嗅皮質への軸索投射に与える影響を、遺伝子改変マウスを用いて解析する。
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Research Products
(3 results)
