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2017 年度 実績報告書

主嗅覚系を介した性行動を引き起こす神経回路形成メカニズムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 16K21062
研究機関東京大学

研究代表者

井ノ口 霞  東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 特任研究員 (90632349)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2018-03-31
キーワード情動 / 神経回路 / 性行動 / 扁桃体 / 嗅覚 / 軸索ガイダンス / 先天的行動 / 情報伝達
研究実績の概要

嗅覚情報は性行動、攻撃行動といった生存に必須な先天的行動を誘起する上で重要な役割を果たしている。主嗅覚系で受容されることが知られているフェロモン物質は嗅球の腹側領域を活性化させている。本研究では、主嗅覚系における情報伝達経路が性行動にどのように影響しているのか、その神経回路構築の分子メカニズムと機能を明らかにすることを目指した。
これまでの研究により嗅球腹側の二次神経細胞では軸索ガイダンス分子であるNrp2が発現していることがわかっている。遺伝学的手法によりNrp2を発現する二次神経細胞の投射パターンを可視化し、扁桃体内側核に投射していることを明らかにした。扁桃体内側核は性行動に関わることが知られているが、これまでに主嗅球からの投射は知られていなかった。逆行性ウイルスである改変型狂犬病ウイルスを用いることで、主嗅覚系から扁桃体内側核への投射がNrp2 陽性の嗅球腹側細胞特異的であることがわかった。また、二次神経細胞特異的Nrp2ノックアウトマウスの解析から、Nrp2が細胞自律的に軸索投射を制御していることが明らかになった。これらの結果から、主嗅球で受容されるフェロモン物質の情報は扁桃体内側核へと伝えられていることが示唆された。
次に嗅球腹側から扁桃体内側核への神経回路が、マウスの行動にどのような影響を与えるかを明らかにした。嗅球腹側から扁桃体内側核への投射がほとんどなくなっている二次神経細胞特異的Nrp2ノックアウトマウスでは、匂い嗅ぎ行動、USVなどの性行動が減少することが明らかになった。これらの結果から、嗅球腹側の神経細胞はNrp2により扁桃体内側核へと投射し、この回路が性行動のコントロールに関わっていることが明らかになった。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2017 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 3件)

  • [国際共同研究] Pennsylvania State University(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      Pennsylvania State University
  • [雑誌論文] Nrp2 is sufficient to instruct circuit formation of mitral-cells to mediate odour-induced attractive social responses2017

    • 著者名/発表者名
      Inokuchi Kasumi、Imamura Fumiaki、Takeuchi Haruki、Kim Ryang、Okuno Hiroyuki、Nishizumi Hirofumi、Bito Haruhiko、Kikusui Takefumi、Sakano Hitoshi
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 8 ページ: 15977~15977

    • DOI

      10.1038/ncomms15977

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Nrp2 is sufficient to instruct circuit formation of mitral-cells to mediate odor-induced attractive social responses2017

    • 著者名/発表者名
      Kasumi Inokuchi, Fumiaki Imamura F, Haruki Takeuchi, Rtabg Kim, Hiroyuki Okuno, Hirofumi Nishizumi, Haruhiko Bito, Takefumi Kikusui, Hitoshi Sakano
    • 学会等名
      The 48th Annual Meeting of the Society for Neuroscience
    • 国際学会
  • [学会発表] Nrp2 is sufficient to instruct circuit formation of mitral-cells to mediate odor-induced attractive social responses2017

    • 著者名/発表者名
      Kasumi Inokuchi, Fumiaki Imamura F, Haruki Takeuchi, Rtabg Kim, Hiroyuki Okuno, Hirofumi Nishizumi, Haruhiko Bito, Takefumi Kikusui, Hitoshi Sakano
    • 学会等名
      第60回日本神経化学会大会
    • 国際学会
  • [学会発表] Nrp2 is sufficient to instruct circuit formation of mitral-cells to mediate odor-induced attractive social responses2017

    • 著者名/発表者名
      Kasumi Inokuchi, Fumiaki Imamura F, Haruki Takeuchi, Rtabg Kim, Hiroyuki Okuno, Hirofumi Nishizumi, Haruhiko Bito, Takefumi Kikusui, Hitoshi Sakano
    • 学会等名
      新学術領域「個性創発脳」第2回領域会議
  • [学会発表] Nrp2 is sufficient to instruct circuit formation of mitral-cells to mediate odor-induced attractive social responses2017

    • 著者名/発表者名
      Kasumi Inokuchi, Fumiaki Imamura F, Haruki Takeuchi, Rtabg Kim, Hiroyuki Okuno, Hirofumi Nishizumi, Haruhiko Bito, Takefumi Kikusui, Hitoshi Sakano
    • 学会等名
      The 40th Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society
    • 国際学会
  • [学会発表] Nrp2 is sufficient to instruct circuit formation of mitral-cells to mediate odor-induced attractive social responses2017

    • 著者名/発表者名
      Kasumi Inokuchi, Fumiaki Imamura F, Haruki Takeuchi, Rtabg Kim, Hiroyuki Okuno, Hirofumi Nishizumi, Haruhiko Bito, Takefumi Kikusui, Hitoshi Sakano
    • 学会等名
      平成29年度UTIDAHMシンポジウム
  • [学会発表] Nrp2 is sufficient to instruct circuit formation of mitral-cells to mediate odor-induced attractive social responses2017

    • 著者名/発表者名
      Kasumi Inokuchi, Fumiaki Imamura F, Haruki Takeuchi, Rtabg Kim, Hiroyuki Okuno, Hirofumi Nishizumi, Haruhiko Bito, Takefumi Kikusui, Hitoshi Sakano
    • 学会等名
      次世代脳プロジェクト冬のシンポジウム

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公開日: 2018-12-17   更新日: 2022-06-07  

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