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成体新生ニューロンによる神経活動依存的な回路再編機構とその生理的意義の解明

研究課題

研究課題/領域番号 16H04664
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 神経解剖学・神経病理学
研究機関大阪大学 (2018-2019)
奈良県立医科大学 (2016-2017)

研究代表者

坪井 昭夫  大阪大学, 生命機能研究科, 特任教授 (20163868)

研究分担者 高橋 弘雄  香川大学, 医学部, 助教 (20390685)
吉原 誠一  奈良県立医科大学, 医学部, 講師 (90360669)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
16,770千円 (直接経費: 12,900千円、間接経費: 3,870千円)
2018年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2017年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2016年度: 8,580千円 (直接経費: 6,600千円、間接経費: 1,980千円)
キーワード成体神経新生 / 嗅球介在ニューロン / 嗅覚系 / 神経回路形成 / 神経活動依存性 / 神経可塑性 / 匂いの検出感度 / 匂いの識別 / 神経科学 / 再生医学
研究成果の概要

申請者らはこれまでに、匂い情報を処理している嗅球介在ニューロン(傍糸球細胞と顆粒細胞)の中でも、顆粒細胞のサブタイプが発達する際に、1回膜貫通型糖蛋白質5T4を匂い刺激に応じて産生することにより、樹状突起の枝分れを促進して、匂いを感じる度合いを高めていることを明らかにした(J Neurosci 36, 8210, 2016)。そこで本研究では、5T4遺伝子を欠損した顆粒細胞のサブタイプでは、他の神経細胞と間のシナプス結合が減少しており、その結果、匂いの検出感度が100倍も低下し、2種類の全く異なる匂いを識別できないことを明らかにした(J Neurosci 36, 8210, 2016)。

研究成果の学術的意義や社会的意義

今後、5T4以外の顆粒細胞やその産生時期、及び、それが接続する投射ニューロンに関して研究する事により、多種類の顆粒細胞が存在する生理的な意義や、成体期でのニューロン新生の必要性が明らかになると期待される。
匂いの検出や識別に必須の役割を果たす5T4顆粒細胞は、成体期ではあまり産生されず補填されにくいので、その機能不全が加齢や疾病に伴う嗅覚障害を引き起こす可能性も示唆される。今後、5T4顆粒細胞が匂いの検出や識別に果たす機能的な役割が更に解明されれば、「5T4顆粒細胞の機能を人為的に活性化する事で、嗅覚機能の低下を食い止め回復させる」という嗅覚障害に対する新規治療法の開発に繋がると期待される。

報告書

(4件)
  • 2019 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (33件)

すべて 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (10件) (うち国際共著 4件、 査読あり 10件、 オープンアクセス 7件、 謝辞記載あり 6件) 学会発表 (16件) (うち国際学会 8件、 招待講演 3件) 備考 (4件)

  • [国際共同研究] マンチェスター大学(英国)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] The University of Manchester(United Kingdom)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [国際共同研究] Kantonsspital Aarau(Switzerland)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [雑誌論文] The functional role of olfactory bulb granule cell subtypes derived from embryonic and postnatal neurogenesis.2018

    • 著者名/発表者名
      Takahashi H, Yoshihara S and Tsuboi A.
    • 雑誌名

      Frontiers in Molecular Neuroscience

      巻: 11

    • DOI

      10.3389/fnmol.2018.00229

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Olfactory Habituation-dishabituation Test (Mouse)2017

    • 著者名/発表者名
      Takahashi H and Tsuboi A
    • 雑誌名

      Bio-Protocol

      巻: 7 号: 5

    • DOI

      10.21769/bioprotoc.2154

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Olfactory Avoidance Test (Mouse)2017

    • 著者名/発表者名
      Takahashi H and Tsuboi A
    • 雑誌名

      Bio-Protocol

      巻: 7 号: 5 ページ: 8210-8227

    • DOI

      10.21769/bioprotoc.2153

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 転写因子Npas4による神経活動依存的なシナプス形成の制御機構2016

    • 著者名/発表者名
      吉原誠一,坪井昭夫
    • 雑誌名

      生化学

      巻: 88 号: 2 ページ: 220-224

    • DOI

      10.14952/SEIKAGAKU.2016.880220

    • NAID

      40020843392

    • ISSN
      0037-1017
    • 年月日
      2016-04-25
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] A subtype of olfactory bulb interneurons is required for odor detection and discrimination behaviors2016

    • 著者名/発表者名
      Takahashi H, Ogawa Y, Yoshihara S, Asahina R, Kinoshita M, Kitano T, Kitsuki M, Tatsumi K, Okuda M, Tatsumi K, Wanaka A, Hirai H, Stern PL and Tsuboi A
    • 雑誌名

      The Journal of Neuroscience

      巻: 36 号: 31 ページ: 8210-8227

    • DOI

      10.1523/jneurosci.2783-15.2016

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Molecular mechanisms regulating the dendritic development of newborn olfactory bulb interneurons in a sensory experience-dependent manner.2016

    • 著者名/発表者名
      Yoshihara S, Takahashi H and Tsuboi A.
    • 雑誌名

      Frontiers in Neuroscience

      巻: 9 ページ: 514-514

    • DOI

      10.3389/fnins.2015.00514

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Distorted coarse axon targeting and reduced dendrite connectivity underlie dysosmia after olfactory axon2016

    • 著者名/発表者名
      Murai A, Iwata R, Fujimoto S, Aihara S, Tsuboi A, Muroyama Y, Saito T, Nishizaki K and Imai T
    • 雑誌名

      eNeuro

      巻: 3 号: 5 ページ: 1-13

    • DOI

      10.1523/eneuro.0242-16.2016

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Evaluation of a filament perforation model for mouse subarachnoid hemorrhage using 7.0 Tesla MRI2016

    • 著者名/発表者名
      Muroi C, Kashiwagi Y, Rokugawa T, Tonomura M, Obata A, Nevzati E, Tsuboi A, Okuchi K, Mishima K, Abe K, Fujioka M
    • 雑誌名

      J Clin Neurosci.

      巻: 28 ページ: 141-147

    • DOI

      10.1016/j.jocn.2015.10.045

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Supersensitive odor discrimination is controlled in part by initial transient interactions between the most sensitive dorsal olfactory receptors and G-proteins2016

    • 著者名/発表者名
      Sato T, Kobayakawa R, Kobayakawa K, Emura M, Itohara S, Kawasaki T, Tsuboi A, Matsumura H
    • 雑誌名

      Receptors & Clinical Investigation

      巻: 3

    • DOI

      10.14800/rci.1117

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] 嗅球介在ニューロンのサブタイプが匂いの検出と識別という嗅覚行動に必須な役割を果たす2016

    • 著者名/発表者名
      高橋弘雄、坪井昭夫
    • 雑誌名

      AROMA RESEARCH

      巻: 17 ページ: 336-337

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Neural activity-dependent transcription factor Npas4 plays a crucial role in neuronal survival after ischemic stroke2019

    • 著者名/発表者名
      坪井 昭夫
    • 学会等名
      第15回成体脳ニューロン新生懇談会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Transcription factor Npas4 regulates neural function in the normal and disease brain2018

    • 著者名/発表者名
      Takahashi H, Asahina R, Fujioka M, Tsuboi A
    • 学会等名
      第61回日本神経化学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Neural activity-dependent transcription factor Npas4 plays a crucial role in neuronal survival after ischemic stroke2018

    • 著者名/発表者名
      Takahashi H, Asahina R, Fujioka M, Tsuboi A
    • 学会等名
      第41回日本神経科学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Neural activity-dependent transcription factor Npas4 plays a crucial role in neuronal survival after ischemic stroke2018

    • 著者名/発表者名
      Tsuboi A, Asahina R, Fujioka M, Takahashi H
    • 学会等名
      Gordon Research Conference on Molecular and Cellular Neurobiology
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Neural activity-dependent transcription factor Npas4 plays a crucial role in neuronal survival after ischemic stroke2018

    • 著者名/発表者名
      Tsuboi A, Asahina R, Fujioka M, Takahashi H
    • 学会等名
      22nd Biennial Meeting of the International Society for Developmental Neuroscience (ISDN 2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Neural activity-dependent transcription factor Npas4 plays a crucial role in neuronal survival after ischemic stroke2018

    • 著者名/発表者名
      Takahashi H, Asahina R, Fujioka M, Tsuboi A
    • 学会等名
      The 22nd Biennial Meeting of the International Society of Developmental Neuroscience
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Neural activity-dependent transcription factor Npas4 plays a crucial role in neuronal survival after ischemic stroke2018

    • 著者名/発表者名
      Takahashi H, Asahina R, Yoshihara S and Tsuboi A
    • 学会等名
      Keystone Symposia: State of the Brain - Genetic Dissection of Brain Circuits and Behavior in Health and Disease
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Neural activity-dependent transcription factor Npas4 plays a crucial role in neuroprotection and survival after ischemic stroke2017

    • 著者名/発表者名
      Tsuboi A, Asahina R, Yoshihara S and Takahashi H
    • 学会等名
      Cortical Development Conference 2017
    • 発表場所
      Chania, Crete, Greece
    • 年月日
      2017-05-17
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Neural activity-induced transcription factor Npas4 is required for neuroprotection and survival after stroke2017

    • 著者名/発表者名
      Takahashi H, Asahina R, Kitano T, Yoshihara S and Tsuboi A
    • 学会等名
      Keystone Symposia: Neurogenesis during Development and in the Adult Brain
    • 発表場所
      Olympic Valley, CA, USA
    • 年月日
      2017-01-08
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Neural activity-dependent transcription factor Npas4 plays a crucial role in neuronal protection and survival after ischemic stroke2017

    • 著者名/発表者名
      Tsuboi A, Asahina R, Yoshihara S, Fujioka M and Takahashi H
    • 学会等名
      Cortical Development Conference: Neural Stem Cells to Neural Circuits
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Neural activity-dependent transcription factor Npas4 is required for neuroprotection and survival after stroke2017

    • 著者名/発表者名
      Takahashi H, Asahina R, Yoshihara S and Tsuboi A
    • 学会等名
      第40回日本分子生物学会大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Neural activity-dependent transcription factor Npas4 is required for neuroprotection and survival after stroke2017

    • 著者名/発表者名
      Takahashi H, Asahina R, Yoshihara S, Fujioka M and Tsuboi A
    • 学会等名
      第40回日本神経科学会大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Oncofetal trophoblast glycoprotein 5T4 is involved in the maintenance of mouse taste bud cells2017

    • 著者名/発表者名
      高橋弘雄、高橋佑佳、桐田忠昭、坪井昭夫
    • 学会等名
      第51回日本味と匂学会大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Neural activity-induced transcription factor Npas4 is required for neuroprotection and survival after stroke2016

    • 著者名/発表者名
      Takahashi H, Asahina R, Kitano T, Yoshihara S and Tsuboi A
    • 学会等名
      第39回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      2016-11-30
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] A specific subtype of newborn olfactory bulb interneurons is required for behaviors on odor detection and discrimination2016

    • 著者名/発表者名
      Takahashi H, Yoshihara S, Ogawa Y, Asahina R, Kitano T and Tsuboi A
    • 学会等名
      第39回日本神経科学会大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      2016-07-20
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] A specific subtype of olfactory bulb interneurons is necessary for odor detection and odor-background segregation2016

    • 著者名/発表者名
      Takahashi H, Yoshihara S, Ogawa Y, Asahina R, Kitano T and Tsuboi A
    • 学会等名
      The 17th International Symposium on Olfaction and Taste (ISOT XVII)
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      2016-06-05
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [備考] 奈良県立医科大学 脳神経システム医科学HP

    • URL

      http://www.naramed-u.ac.jp/~amrc-lab1/

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] 脳神経システム医科学HP

    • URL

      http://www.naramed-u.ac.jp/~amrc-lab1/

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書 2016 実績報告書
  • [備考] 奈良県立医科大学 > 先端医学研究機構 > 脳神経システム医科学

    • URL

      http://www.naramed-u.ac.jp/university/subject_and_department_j/advanced_medical_research_center/noushinkei.html

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [備考] お知らせ 「 においを感じる度合いを調節する神経メカニズムを世界で初めて解明!」

    • URL

      http://www.naramed-u.ac.jp/university/kanrenshisetsu/sangakukan/oshirase.html

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2021-02-19  

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