成体嗅球介在ニューロンの神経活動依存的発達機構の解析

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23700386
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 神経科学一般
• 研究機関: 奈良県立医科大学
• 研究代表者: 吉原 誠一 奈良県立医科大学, 医学部, 助教 (90360669)
• 連携研究者: 高橋 弘雄 奈良県立医科大学, 医学部, 助教 (20390685) ; 坪井 昭夫 奈良県立医科大学, 医学部, 教授 (20163868)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2012
• キーワード: 発生 / 発達 / 再生神経科学

研究概要

感覚入力は網膜、大脳皮質及び嗅球などの脳の様々な神経回路形成に必要であることが報告されてきているがその分子メカニズムについては不明な点が多い。本研究では成体においても常に新生され新たな神経回路を形成し続けている嗅球介在ニューロンの神経活動依存的な発達の分子機構について解析を行った。片鼻を閉じて匂い刺激を遮断すると嗅球介在ニューロンの樹状突起の枝分かれの長さが短くなり、枝分かれの数が減少することが明らかになった。さらに、DNA マイクロアレイ及び in situ hybridization による解析の結果、ロイシンリッチリピートを持った膜タンパク質である5T4 の発現が嗅球介在ニューロンにおいて神経活動依存的に制御されていることが明らかになった。レンチウイルスを用いて 5T4 を嗅球介在ニューロンにおいて強制発現すると嗅球介在ニューロンの樹状突起の枝分かれが促進された。また、5T4 ノックアウトマウスにおいては嗅球介在ニューロンの樹状突起の枝分かれが野生型に比べて減少していた。これらの結果から 5T4分子は嗅球介在ニューロンにおいて神経活動依存的に樹状突起の枝分かれを制御する分子であることが明らかになった。

研究成果

• [雑誌論文] 5T4 Glycoprotein regulates the sensory input-dependent development of a specific subtype of newborn interneurons in the mouse olfactory bul (2012)
  • 著者名/発表者名: Yoshihara S., Takahashi H., Nishimura N., Naritsuka H., Shirao T., Hirai H., Yoshihara Y., Mori K., Stern P.L., and Tsuboi A
  • 雑誌名: Journal of Neuroscience 巻: 32 ページ: 2217-2226
• [学会発表] Sensory input regulates the dendritic development of specific neuronal subtypes in the mouse olfactory bulb (2012)
  • 著者名/発表者名: Yoshihara S, Takahashi H, Kinoshita M, Nishimura N and Tsuboi A
  • 学会等名: Cold Spring Harbor Meeting: Axon Guidance, Synapse Formation & Regeneration, Cold Spring Harbor
  • 発表場所: USA
  • 年月日: 20120000
• [学会発表] 5T4 glycoprotein regulates the sensory input-dependent development of a specific subtype of newborn interneurons in the mouse olfactory bulb (2012)
  • 著者名/発表者名: Yoshihara S, Takahashi H, Mori K, Stern PL and Tsuboi A
  • 学会等名: The 19th Biennial Meeting of the International Society for Developmental Neuroscience
  • 発表場所: Mumbai, India
  • 年月日: 20120000
• [学会発表] Sensory experience regulates the dendritic development of specific neuronal subtypes in the mouse olfactory bulb (2012)
  • 著者名/発表者名: Yoshihara S, Takahashi H, Kinoshita M, Nishimura N and Tsuboi A
  • 学会等名: 第35回日本分子生物学会大会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 20120000
• [学会発表] Sensory input regulates the dendritic development of specific neuronal subtypes in the mouse olfactory bulb (2012)
  • 著者名/発表者名: 吉原誠一、高橋弘雄、木下雅仁、西村信城、永井拓、山田清文、坪井昭夫
  • 学会等名: 第35回日本神経科学会大会
  • 発表場所: 名古屋国際会議場
  • 年月日: 20120000
• [学会発表] The proper development of radial glia is required for axonal projection in the mouse olfactory system (2011)
  • 著者名/発表者名: 吉原誠一、高橋弘雄、西村信城、木下雅仁、北村邦夫、坪井昭夫
  • 学会等名: 第34回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 年月日: 20110000
• [学会発表] Oncofetal protein 5T4 regulates the dendrite arborization of olfactory bulb interneurons in an odor-evoked activity-dependent process (2011)
  • 著者名/発表者名: 吉原誠一、高橋弘雄、西村信城、木下雅仁、森憲作、Peter L Stern、坪井昭夫
  • 学会等名: 第34回日本神経科学会大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 年月日: 20110000
• [備考]
  • URL: http://www.naramed-u.ac.jp/~amrc-lab1/