神経軸索側枝の形成を制御する分子メカニズム

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神経細胞は軸索の枝分かれを介して複数の標的へと情報を伝達する。伸長した神経軸索の途中から生じる枝分かれは軸索側枝と呼ばれる。軸索側枝は多くの神経回路の形成に関与することから、軸索側枝が形成される仕組みを明らかにすることは、機能的な神経回路の形成機構を理解するために重要である。しかしながら、軸索側枝の形成が生体内でどのように制御されているのかについては依然として不明な点が多い。嗅球から終脳の嗅覚中枢領域へと匂いの情報を伝達する嗅球軸索の神経回路は、主軸索と呼ばれる軸索が特定の経路を伸長した後、主軸索から生じた複数の軸索側枝が広範な嗅覚中枢領域に投射することで、機能的な神経回路が形成される。嗅球軸索の神経回路は終脳の腹側表層に形成されることから、側枝形成の過程を脳の形を保ったまま詳細に観察することができる。そこで、マウス胚の嗅球軸索の神経回路形成を用いて、生体内に近い条件下で軸索側枝の形成を再現する培養アッセイ系を確立した。本研究ではこのアッセイ系を用いることで、軸索側枝が形成される過程を詳細に観察するとともに、側枝形成を制御するメカニズムについて明らかにすることを目指している。本年度は、軸索側枝が形成される過程をタイムラプス撮影するためのセットアップを行い、側枝形成の過程を映像に収める作業を進めた。分散培養下の神経細胞を用いた解析で得られた知見と照らし合わせながら、軸索側枝が形成されるダイナミックな様子について、データの収集に努めた。また、予備的な研究によって見いだした側枝形成に異常が生じる遺伝子破壊マウスを用いた解析についても、解析に必要な準備を進めた。