研究課題
基盤研究(C)
嗅覚器に存在する嗅神経は、細胞体を外界に面した上皮内に有し、軸索を嗅球(中枢神経系)にむかって投射する末梢神経系の1つである。嗅神経軸索が嗅覚受容体依存的に特異的に嗅球に投射する機構は近年解明されてきたが、末梢神経系と中枢神経系が最初につながる機構、すなわち上皮の一定の場所から軸索が最初に嗅球にむかって出て行く機構について、ほ乳類ではほとんど解明されていなかった。ゼブラフィッシュでは嗅覚器の発生途上、嗅神経細胞(嗅覚受容体を発現)が分化してくるより早い段階で、"パイオニアニューロン"と名付けられた一群の細胞集団が出現し、それが末梢神経系と中枢神経系を最初につなぐ足場の役割をする神経群として提唱されていた。しかしほ乳類では、パイオニアニューロンの存在が予測されていたものの、明確な報告は今までなかった。申請者は最近、Six1ノックアウトホモマウス(Six1^<-/->)の解析を行い、ほ乳類嗅上皮におけるパイオニアニューロンの存在を明確に示し、嗅覚器発生におけるパイオニアニューロンの重要性を明らかにした。すなわちSfx1^<-/->では胎生10.0日の嗅上皮このパイオニアニューロンの分化が障害され、その結果、その後に分化する嗅神経細胞の軸索が脳に投射できず、軸索は鼻腔内に留まっていた。同様に、嗅上皮から発生するGnRHニューロンも脳内に移動できず鼻腔内に留まっていた。以上の結果から、哺乳類においてもパイオニアニューロンが、中枢神経系と末梢神経系の最初のつながりを形成することがわかった。種々の神経マーカーのin situ hybridizationにより、パイオニアニューロンの発生に関わるSix1の下流の遺伝子としてNeurogeninl、Hes1、Hes5を同定した。
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