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嗅上皮や鋤鼻器といった感覚器で認識された臭い情報は、それらの感覚器を構成する嗅覚1次ニューロンによって、終脳先端にある嗅球へと集められ、嗅球内の嗅覚2次ニューロンに引き継がれる。その後、嗅覚2次ニューロンは終脳表層に軸索を伸長してLateral Olfactory tract (LOT)と呼ばれる軸索の束を形成し、嗅皮質などのさらに高次の神経組織へ臭い情報を伝える。本研究では、マウス胚のLOTを構成する神経軸索を発現分子の異なるサブタイプに分類するとともに、それらの嗅覚2次ニューロンの多様性に注目して、それぞれの神経軸索がLOT内での走行をどのように制御されているのかを明らかにすることを目標とした。まず、LOTを構成する神経軸索を免疫染色法よって複数のサブタイプに分類することに成功した。次に、嗅球の様々な場所を蛍光色素でラベルすることにより、各サブタイプの嗅覚2次ニューロンの細胞体が嗅球のどこに分布しているのかを詳細に解析した。最後に、神経軸索伸長をガイドすることで知られるNetrin-1やDCC、Neuropilinなどの遺伝子を欠失したマウス胚を用いて、それぞれのサブタイプごとに嗅覚2次ニューロンの神経回路形成過程を解析し、サブタイプごとに異なる表現型が生じることを明らかとした。これらの結果は、臭い情報を中継する嗅覚2次ニューロンには多様性が存在すること、その発生運命と神経回路形成機構はある程度まで遺伝学的に決定されていることを示している。本研究により、多くの点で未知のままである、嗅覚2次ニューロンの軸索ガイダンス機構の一端を明らかにすることができたと言える。
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