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2022 年度 実績報告書

高次脳中枢による嗅球神経回路調節機構の多様性に関する三次元構造解析

研究課題

研究課題/領域番号 19K06932
研究機関川崎医科大学

研究代表者

樋田 一徳  川崎医科大学, 医学部, 教授 (40253405)

研究分担者 清蔭 恵美  川崎医療福祉大学, 医療技術学部, 教授 (30543392)
堀江 沙和  川崎医科大学, 医学部, 講師 (40609666)
佐藤 慧太  川崎医科大学, 医学部, 助教 (80812578)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2023-03-31
キーワード遠心性投射 / 嗅球 / 神経回路 / シナプス / ヒスタミンニューロン / THニューロン / エストラジオール
研究実績の概要

前年度までに論文発表したノルアドレナリン、セロトニン、アセチルコリンニューロンの嗅球への遠心性調投射についての電気生理学的解析のために、渡英して海外研究協力者(Dr. Tim Viney, University of Oxford)と共同実験する予定で2022年度まで研究期間を延長したが、COVID-19感染症により果たせなかった。そのような中で、新たに2つの研究を進めた。
一つは、ヒスタミンニューロンについての解析で、嗅球に逆行性トレーサーFGを投与し、起始核と考えられるMPVにFG含有ニューロンが観察された。これには抗ヒスタミン合成酵素HDC抗抗体と抗二重陽性が観察され、ヒスタミンニューロンが起始核MPVから嗅球へ遠心性投射することがわかった。更に、レーザー顕微鏡にてヒスタミンニューロンが嗅球全層に分布することが明らかとなった。興味深いのは他の3種の遠心性投射と異なり、表層の嗅神経層と糸球体層に多く分布し、電顕超薄切片で解析すると嗅神経終末と投射ニューロン樹状突起の間に介在するシナプス結合を認めた。この成果は2023年3月の日本解剖学会総会にて発表し、現在論文作成をしつつ更に解析を進めている。
二つ目は、エストラジオール投与により糸球体層THニューロンのTHおよびGABATransporter VGAT発現の上昇とシナプス数の増加である。THニューロンは糸球体において匂い識別に関与すると考えられており、性ステロイドが嗅覚神経回路の可塑的変化に関与する重要な知見を得て2023年1月に論文として発表した(Kiyokage et al, J. Comp. Neurol. 2023)。
以上のように、海外渡航はできなかったものの、新たな遠心性投射ニューロンを同定したこと、ホルモン投与による体内環境変動によっても嗅覚機能が調節されるという知見を得て、今後の研究の多様な発展の端緒を得た。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2023 2022 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (4件) (うち招待講演 1件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Effects of estradiol on dopaminergic synapse formation in the mouse olfactory bulb2022

    • 著者名/発表者名
      Kiyokage Emi、Ichikawa Satoshi、Horie Sawa、Hayashi Shuichi、Toida Kazunori
    • 雑誌名

      Journal of Comparative Neurology

      巻: 531 ページ: 528~547

    • DOI

      10.1002/cne.25441

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Intronic Enhancer Is Essential for Nr5a1 Expression in the Pituitary Gonadotrope and for Postnatal Development of Male Reproductive Organs in a Mouse Model2022

    • 著者名/発表者名
      Shima Yuichi、Miyabayashi Kanako、Mori Takami、Ono Koji、Kajimoto Mizuki、Cho Hae Lim、Tsuchida Hitomi、Uenoyama Yoshihisa、Tsukamura Hiroko、Suzuki Kentaro、Choi Man Ho、Toida Kazunori
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 24 ページ: 192~192

    • DOI

      10.3390/ijms24010192

  • [学会発表] New neuronal labeling: centrifugal neurons to analyze olfactory regulation~Histaminergic neurons~2023

    • 著者名/発表者名
      Minami Y., Kiyokage E., Horie S., Toida K.
    • 学会等名
      第128回日本解剖学会総会・全国学術集会
  • [学会発表] Multimodal Regulation of Olfactory Neural Crcuit, as Revealed by Correlated Laser and Volume Electron Microscopy. Ultra-high Voltage Electron Microscopy, and Electron Tomography2022

    • 著者名/発表者名
      Toida K., Horie S., Satoh K., Matsuda N., Minami Y., Ichikawa S., Hayashi S., Kiyokage E.
    • 学会等名
      Proceedings of Japan-Canada Joint Seminar on Advanced Electron Microscopy and its Application
    • 招待講演
  • [学会発表] Network Microscopyの試みと実際2022

    • 著者名/発表者名
      清蔭恵美
    • 学会等名
      日本顕微鏡学会第65回シンポジウム
  • [学会発表] Network Microscopyの試み2022

    • 著者名/発表者名
      松田宣昭、清蔭恵美、佐藤慧太、市川聡、樋田一徳
    • 学会等名
      第127回日本解剖学会総会・全国学術集会
  • [図書] CLINICAL NEUROSCIENCE /特集:神経回路の可視化 A.標本で見る “ニューロンを見るー電子顕微鏡トモグラフィーによる試み”2022

    • 著者名/発表者名
      樋田一徳 松田宣昭 清蔭恵美
    • 総ページ数
      3
    • 出版者
      中外医学社
  • [備考] 川崎医科大学 解剖学教室

    • URL

      https://m.kawasaki-m.ac.jp/anatomy/

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公開日: 2023-12-25  

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