成体脳で移動する新生ニューロンが特定の嗅球細胞層を選択するメカニズム

迁移的新生神经元选择成人大脑中特定嗅球细胞层的机制

• 批准号: 25890017
• 负责人: 澤田 雅人
• 金额: $ 1.75万
• 依托单位: Nagoya City University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• 财政年份: 2013
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2013-08-30 至 2015-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-25890017/
• 关键词: 神経科学; 成体脳ニューロン新生; 脳室下帯; 嗅球; ニューロン移動

成体脳の脳室下帯では、生涯を通じて新生ニューロンが産生され、嗅球へと移動して神経回路へ組み込まれる。これまでに研究代表者は、二光子顕微鏡を用いた生体イメージング法を確立し、嗅球新生ニューロンの成熟場所を決定するメカニズムを明らかにした（Sawada et al., J. Neurosci., 2011）。この結果にもとづき現在は、新生ニューロンを嗅球内で適切に配置するメカニズムを研究しており、Sema3E-PlexinD1による制御の可能性を見いだしている。本研究では、Sema3E-PlexinD1シグナルの新生ニューロンにおける役割を解明し、新生ニューロンの嗅球内配置機構を明らかにすることを目的とした。新生ニューロンは分化・成熟過程でleading processから分岐したlateral processを形成する。Lateral processの役割を解析するため、スライス培養法および固定組織を用いて観察した結果、嗅球に到着した新生ニューロンがアクチンを豊富に含むlateral processを形成し、形態が複雑になるにつれて移動が遅くなることを明らかにした。また、二光子顕微鏡下で新生ニューロンの分化・成熟過程を観察するため、細胞移植およびエレクトロポレーションを用いた新生ニューロンの形態観察法を確立した。Lateral process形成の分子メカニズムについて、Sema3Eの効果とアクチン重合の関係を調べるため、EGFP-UtrCHを新生ニューロンに導入し経時観察を行った。その結果、Sema3Eは新生ニューロンのアクチン重合を抑制することが示唆された。また、lateral process形成に重要な分子を新生ニューロンのFRETイメージングで探索し、アクチン制御因子Rac1を同定した。このRac1の活性化はSema3E添加で抑制されることを明らかにした。

在成年大脑的室室内区域，新生神经元在其一生中产生，迁移到嗅球中，并掺入神经回路中。迄今为止，研究人员已经使用两光子显微镜建立了生物成像方法，并确定了确定嗅球新遗传神经元成熟位置的机制（Sawada等，J。Neurosci，2011）。基于这些结果，我们目前正在研究正确将新神经元放置在嗅球内的机制，并通过Sema3e-plexind1发现可能的调节。这项研究旨在阐明SEMA3E-PLEXIND1信号在新遗传神经元中的作用，并阐明在嗅球的新遗传神经元中放置的机理。在分化和成熟过程中，新生儿神经元形成了从领先过程分支的横向过程。为了分析横向过程的作用，使用切片培养方法和固定组织的观测结果表明，到达嗅球中的新生神经元形成了富含肌动蛋白的横向过程，并且随着形态变得更加复杂，其迁移较慢。此外，为了在两光子显微镜下观察新遗传神经元的分化和成熟过程，建立了一种使用细胞移植和电穿孔对新遗传神经元观察的形态学观察方法。为了研究横向过程形成的分子机制，将EGFP-UTRCH引入了新遗传神经元中，并随着时间的推移观察到。结果表明，SEMA3E抑制新遗传神经元中肌动蛋白聚合。此外，通过新遗传神经元的FRET成像搜索了对横向过程形成重要的分子，并鉴定了肌动蛋白调节剂RAC1。发现Rac1的激活被SEMA3E抑制了。