研究課題
基盤研究(B)
神経活動は複数の神経疾患の発症に関連することが指摘されている一方で、 『どのような』神経活動が、発生の過程で『どのように』回路の異常と社会性の障害などの機能低下に関連するのか、いまだ明らかにされていない。また、神経活動依存的に発現が変動するシナプス接着分子群・軸索ガイダンス分子群には、自閉症や統合失調症など神経疾患との関連性が報告されているものも多く存在する。しかしながら、その発症機構についてはいまだ不明の点が多く、これらの知見を統合して疾患のメカニズムを明らかにする統一的見解は得られていない。本申請課題では発生期の神経活動パターン異常から回路形成の破綻に至るメカニズムの解明に挑む。
嗅覚情報は、食べ物の探索行動や天敵などの危険な臭いを嗅ぎ分けて逃げるなど、生物のサバイバルに欠かせない情報源であるだけでなく、個体の識別や繁殖行動等、社会性にも大きな影響を与えている。嗅球において嗅細胞から嗅覚情報を受け取った僧帽・房飾細胞は、情動・行動制御に関わる高次脳領域への出力を担う。そのため、嗅覚情報処理を担う嗅球や高次嗅覚野の細胞個性が発達の過程でどのように規定され、回路の特性が決定されるのかを解明することは、匂い情報の処理の仕組みを理解するうえで重要である。本年度は特定細胞種におけるトランスクリプトーム解析を可能とするRiboTag法を用いて、片側鼻孔閉塞（UNO）による嗅覚遮断後の嗅球僧帽・房飾細胞における発現変動遺伝子を同定した。僧帽・房飾細胞特異的Creマウス（Pcdh21-Cre）とRiboTagマウス（Rpl22-HA）をかけ合わせ、僧帽・房飾細胞の遺伝子発現解析を行うための遺伝子改変マウスを準備した。このマウスを用いて嗅覚遮断を行った嗅球とコントロールの嗅球での遺伝子発現を解析した結果、幼若期と成熟期で異なる遺伝子群が入力依存的に変動することが明らかとなった。幼若期では血管・リンパ管形成に関わる遺伝子群が、成熟期ではホルモン応答や温度刺激への応答に関わる遺伝子群が変動した。一方、両時期に共通して恐怖行動の制御に関わる遺伝子の発現変動が観測された。これらの結果から、嗅球僧帽・房飾細胞において発達時期特異的に入力依存的な遺伝子発現を介して環境適応や恒常性維持が行われること、また先天的な恐怖行動に関わる情報処理が嗅球において行われている可能性が示唆された。
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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Glia
巻: 69 号: 4 ページ: 890-904
10.1002/glia.23934
Neuroscience Research
巻: S0168-0102(20) ページ: 30397-7
10.1016/j.neures.2020.06.007
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10.1038/s41467-020-14786-z
