| 研究課題/領域番号 |
26293047
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| 研究機関 | 高知大学 |
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研究代表者 |
椛 秀人 高知大学, 教育研究部医療学系基礎医学部門, 教授 (50136371)
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| 研究分担者 |
奥谷 文乃 高知大学, 教育研究部医療学系看護学部門, 教授 (10194490)
谷口 睦男 高知大学, 教育研究部医療学系基礎医学部門, 准教授 (10304677)
村田 芳博 高知大学, 教育研究部医療学系基礎医学部門, 助教 (40377031)
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| 研究期間 (年度) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| キーワード | 匂い / 学習 / 嗅球 / 小胞体ストレス / 長期増強 |
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| 研究実績の概要 |
マウスやラットにおける母子間あるいは雌雄間の社会的絆の形成には嗅覚系による個体認識とその記憶学習が基盤となっている。申請者らはこれまでに、（１）雌マウスに形成される交配雄フェロモンの記憶（夫婦の絆モデル）、（２）新生子ラットにおける匂い学習（子から見た母子の絆モデル）、（３）ラットにおける母性行動（母から見た母子の絆モデル）の何れにおいても嗅球（主嗅球、副嗅球）が記憶学習に中心的な役割を果たす脳部位であることを特定し、神経・シナプス・分子レベルでそのメカニズムを解明してきた。本研究では、これらの神経科学的所見を基礎とし、絆や個体認識といった最終的な行動表現に帰結する脳機構を分子・回路・シナプスレベルから統合的に解析してきた。
新生仔における匂いの嫌悪学習は主嗅球の僧帽細胞から顆粒細胞への興奮性シナプス伝達の可塑的変化によって支えられている。平成27年度は、タンパク質を変性させ小胞体ストレスを惹起するツニカマイシンを学習成立の感受性期（生後11日）に嗅球に局所投与すると、匂いの嫌悪学習の長期記憶を選択的に阻害すると共に、生後11日目のラットから調製した嗅球スライス標本において学習の基礎過程と考えられている嗅球の僧帽細胞から顆粒細胞へのシナプス伝達効率の長期増強をも阻害することを明らかにした。従って、嗅球に負荷された小胞体ストレスによって匂い学習が阻害されることを行動と電気生理の両面から証明したことになる。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
新生子ラットにおける匂い学習の解析では、生後11日目の匂いと電撃の対提示トレーニング時にヒストン脱アセチル化酵素阻害剤であるトリコスタチンA（TSA）が嗅球に注入されると、濃度依存的に嗅覚嫌悪反応を促進する一方で、生後7日目に行った匂いと弱い電撃の対提示により成立する匂いの嗜好学習に対してもTSAの嗅球内注入は促進効果をもつことを明らかにした。また、これらの学習の基礎過程と考えられるシナプス伝達効率の長期増強も捉えることができた。これらの成果に基づき、今回は小胞体ストレスの影響を検討し、順調に成果を上げることができた。
一方、交配雄フェロモンの記憶の解析では、フェロモン記憶形成は副嗅球の特定の僧帽細胞と顆粒細胞の活性化によってもたらされると考えている。そこで、記憶形成へと導く連合刺激（交尾 + フェロモン曝露）によって活動する神経細胞集団（c-fos遺伝子発現）に選択的な可視化遺伝子（GFP）操作が行えるトランスジェニック（Tg）マウスを用いて、交尾１日後に副嗅球スライス標本を作製し、共焦点レーザー顕微鏡下で可視化されたGFP(+)フェロモン記憶細胞（僧帽細胞と顆粒細胞）から全細胞記録を行い、シナプス結合度などの特性をGFP(-)非記憶細胞のそれと比較検討する実験において、技術的な問題が生じ、これを克服する必要がある。
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| 今後の研究の推進方策 |
交配雄フェロモンの記憶の解析では、技術的な問題を克服し、GFP(+)フェロモン記憶細胞から全細胞記録を行い、シナプス結合度などの特性をGFP(-)非記憶細胞のそれと比較検討する。新生子ラットにおける匂い学習の解析では、ツニカマイシンの作用メカニズムを明らかにする。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
トランスジェニック（Tg）マウスを用いる実験を一部次年度に繰り越したため、試薬代等の物品費20万円を繰り越すこととなった。それに伴い、成果発表および論文校正に係る費用も約10万円繰り越すこととなった。
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| 次年度使用額の使用計画 |
次年度に繰り越した助成金は28年度分として請求した研究費と共に、主としてTgマウスを用いた実験に使用し、それに伴い増加が見込まれる成果発表および論文校正に係る費用に当てることを計画している。
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