嗅覚行動と睡眠による嗅球新生神経細胞の組み込みと排除機構の解明

• 研究課題/領域番号: 24300118
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 一部基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 神経科学一般
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 山口 正洋 東京大学, 医学(系)研究科(研究院), 講師 (60313102)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 18,330千円 (直接経費: 14,100千円、間接経費: 4,230千円); 2014年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円); 2013年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円); 2012年度: 8,320千円 (直接経費: 6,400千円、間接経費: 1,920千円)
• キーワード: 嗅球 / 神経新生 / シナプス構造 / 睡眠 / 末梢性入力 / トップダウン性入力 / 中枢性入力

研究成果の概要

嗅覚一次中枢の嗅球では神経細胞が新しく生まれている。我々はこれまで、マウス嗅球新生神経細胞の生死選別が摂食とその後の休眠行動に伴って促進することを見出してきた。
本研究により、睡眠時の嗅皮質からのトップダウン性シナプス入力が嗅球新生神経細胞の選別を促進すること、新生神経細胞のシナプス構造が摂食・休眠行動中に著しく変化すること、更にマウスの恐怖応答時にも嗅皮質からのトップダウン性シナプス入力によって新生神経細胞の選別が促進することを明らかにした。細胞選別機構の理解が「覚醒・睡眠」から「末梢性・トップダウン性シナプス入力統合」へと、より普遍的な概念に基づくものに発展した。

研究成果

• [雑誌論文] Nestin(+) tissue-resident multipotent stem cells contribute to tumor progression by differentiating into pericytes and smooth muscle cells resulting in blood vessel remodeling (2014)
  • 著者名/発表者名: Klein D, Meissner N, Kleff V, Jastrow H, Yamaguchi M, Ergun S, Jendrossek V
  • 雑誌名: Frontiers in Oncology 巻: 4
  • DOI: 10.3389/fonc.2014.00169
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Top-down inputs from the olfactory cortex in the postprandial period promote elimination of granule cells in the olfactory bulb (2014)
  • 著者名/発表者名: Komano-Inoue S., Manabe H. Ota, M. Kusumoto-Yoshida I., Yokoyama T, Mori, K. and Yamaguchi M.
  • 雑誌名: Eur. J. Neurosci. 巻: 40 号: 5 ページ: 2724-2733
  • DOI: 10.1111/ejn.12679
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Critical periods in adult neurogenesis and possible clinical utilization of new neurons. (2014)
  • 著者名/発表者名: Yamaguti, M. and Mori, K
  • 雑誌名: Frontiers in Neuroscience 巻: 8 ページ: 1-3
  • DOI: 10.3389/fnins.2014.00177
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Continuous postnatal neurogenesis contributes to formation of the olfactory bulb neural circuits and flexible olfactory associative learning (2014)
  • 著者名/発表者名: Sakamoto, M., Ieki, N., Miyoshi, G., Mochimaru, D., Miyachi, H., Imura, T., Yamaguchi, M., Fishell, G., Mori, K., Kageyama, R. and Imayoshi, I.
  • 雑誌名: J. Neuroscience 巻: 34 号: 17 ページ: 5788-5799
  • DOI: 10.1523/jneurosci.0674-14.2014
  • 査読あり
• [雑誌論文] Reorganization of neuronal circuits of the central olfactory system during postprandial sleep (2013)
  • 著者名/発表者名: Yamaguchi M, Manabe H, Murata K, and Mori K
  • 雑誌名: Frontiers in neural Circuits 巻: 7 ページ: 132-132
  • DOI: 10.3389/fncir.2013.00132
  • 査読あり
• [雑誌論文] Visualization of odor-induced neuronal activity by immediate early gene expression. (2012)
  • 著者名/発表者名: Bepari AK, Watanabe K, Yamaguchi M, Tamamaki N, Takebayashi H.
  • 雑誌名: BMC Neurosci 巻: 13 号: 1 ページ: 140-140
  • DOI: 10.1186/1471-2202-13-140
  • 査読あり
• [学会発表] Understanding the new neurons in the olfactory bulb within the large olfactory neuronal network (2015)
  • 著者名/発表者名: Masahiro Yamaguchi
  • 学会等名: 第１２０回日本解剖学会第９２回日本生理学会合同大会
  • 発表場所: 神戸国際会議場・神戸
  • 年月日: 2015-03-23
• [学会発表] 嗅覚系のニューロン新生と嗅覚神経回路の可塑性 (2014)
  • 著者名/発表者名: 山口正洋
  • 学会等名: 第７回香りと味に関する産学フォーラム
  • 発表場所: 東京大学・東京
  • 年月日: 2014-11-07
  • 招待講演
• [学会発表] Activity-dependent integration of adult-born granule cells into neuronal circuits of the mouse olfactory bulb (2014)
  • 著者名/発表者名: Naritsuka H, Mori K, Yamaguchi M
  • 学会等名: 第３７回日本神経科学大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜・横浜
  • 年月日: 2014-09-12
• [学会発表] Synchronized top-down inputs from the olfactory cortex during postprandial sleep participate in the enhanced cell death of adult-born granule cells in the olfactory bulb (2013)
  • 著者名/発表者名: Sayaka Komano, Hiroyuki Manabe, Mizuho Ota, Ikue Kusumoto-Yoshida, Takeshi Yokoyama, Kensaku Mori, Masahiro Yamaguchi
  • 学会等名: 43th SfN annual meeting “NEUROSCIENCE 2013”
  • 発表場所: San Diego, California, USA
• [学会発表] Adult-born granule cells form synapses at distinct subcellular domains of projection neurons in the mouse olfactory bulb (2013)
  • 著者名/発表者名: Hiromi Naritsuka, Kensaku Mori, Masahiro Yamaguchi
  • 学会等名: Neurogenesis 2013
  • 発表場所: Matsushima, Miyagi, Japan
• [学会発表] 成体嗅覚系における神経細胞の入れ替わり機構 (2013)
  • 著者名/発表者名: 山口正洋
  • 学会等名: 第８６回日本生化学会
  • 発表場所: パシフィコ横浜、横浜
• [学会発表] 食後睡眠時に増加する嗅球顆粒細胞の除去における嗅皮質からのトップダウン入力の役割 (2013)
  • 著者名/発表者名: 駒野-井上清香、眞部寛之、太田瑞穂、楠本-吉田郁恵、横山健、森憲作、山口正洋
  • 学会等名: 第３５回日本神経科学大会
  • 発表場所: 国立京都国際会館、京都
• [学会発表] 成体で新生した顆粒細胞が嗅球投射ニューロンの異なる細胞領域に形成するシナプス (2013)
  • 著者名/発表者名: 成塚裕美、森憲作、山口正洋
  • 学会等名: 第３５回日本神経科学大会
  • 発表場所: 国立京都国際会館、京都
• [学会発表] Interaction between olfactory bulb and olfactory cortex in the reorganization of the olfactory circuit (2012)
  • 著者名/発表者名: 山口正洋
  • 学会等名: 第25回日本神経科学大会
  • 発表場所: 名古屋国際会議場(愛知県)
  • 年月日: 2012-09-18
• [学会発表] Experience-dependent reorganization of the olfactory circuitry during sleep state (2012)
  • 著者名/発表者名: 山口正洋
  • 学会等名: 第37回日本睡眠学会
  • 発表場所: パシフィコ横浜(神奈川県)
  • 年月日: 2012-06-29
• [図書] Interneurons in the olfactory bulb: roles in the plasticity of olfactory information processing. In: “The olfactory system: from odor molecules to motivational behaviors” (Ed.) Mori K (2014)
  • 著者名/発表者名: Masahiro Yamaguchi
  • 総ページ数: 36
  • 出版者: Springer