変態期のショウジョウバエにおける脳神経回路の再編成と一酸化窒素シグナル

果蝇变态过程中脑神经回路和一氧化氮信号的重组

• 批准号: 17570171
• 负责人: 粟崎 健
• 金额: $ 2.3万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-17570171/
• 关键词: 神経回路; 再編成; 変態; 一酸化窒素; 神経変性

完全変態昆虫であるショウジョウバエの脳神経系では、変態期において神経細胞は死なずにその神経回路のみをダイナミックに再編成していることが知られている。本研究では、こうした神経回路の再編成と一酸化酸素シグナルの関係に注目して、その関連の解明をめざした。本年度実施した研究により、以下のことが明らかになった。1)変態期6時間目より幼虫シナプスの崩壊がはじまり、変態期24時間目までに脳全体のほとんどのシナプスが失われる。2)ショウジョウバエ脳には4つの一酸化窒素を産生する神経分泌細胞が存在しており、これらの細胞は神経線維を脳本体のニューロピル全体、ならびに胸腹部神経節に沿って伸長させている。3)一酸化窒素産生神経細胞の神経線維上には一酸化窒素産生酵素を集積したこぶ上の構造体が散在している。4)変態期に入ると一酸化窒素産生神経細胞の神経線維上にある、一酸化窒素産生酵素を集積したこぶ上構造体が著しく減少する。5)変態期に入っても、脳中枢神経系の細胞は一酸化窒素に対する応答性を維持し続ける。以上は、一酸化窒素産生能の低下と幼虫神経回路の崩壊が関連していることを示唆した。さらに、この関連を薬理的に調べるために、培養により幼虫キノコ体神経回路の崩壊を解析できる系を構築した。また、一酸化窒素産生酵素をコードする遺伝子を細胞特異的にノックダウンする系ならびに、一酸化窒素産生神経細胞を除去する系を構築した。

The complete state insect has the following characteristics: the first phase of its development, the second phase of its development, and the third phase of its development. This study focuses on the reorganization of neurologic circuits and the relationship between them. This year's research has been carried out in the following ways: 1) 6-hour period for larvae, 24-hour period for all larvae. 2) The neurosecretory cells that produce 4 kinds of hormones exist in the brain, and the neurosecretory cells that produce 4 kinds of hormones extend along the whole body of the brain. 3)An acid-producing enzyme accumulates in the nervous system of the neuron and is dispersed in the structure. 4) During the period of transition, an acid-producing enzyme accumulates in the nervous system of the neuron, and an acid-producing enzyme decreases in the structure. 5) The cells of the central nervous system maintain their responsiveness to an acidic hormone during the transition period. The above factors are related to the breakdown of the brain circuit due to the decrease in the production of an acidic hormone. In this paper, the relationship between the regulation, culture and development of human brain circuit analysis and system construction A cell-specific system for the production of an acid-producing enzyme was constructed.

项目成果

DPP signaling controls development of the lamina glia required for retinal axon targeting in the visual system of Drosophila

• DOI: 10.1242/dev.02040
• 发表时间: 2005-10
• 作者: S. Yoshida;L. Soustelle;A. Giangrande;Daiki Umetsu;S. Murakami;Tetsuo Yasugi;T. Awasaki;Kei Ito;Makoto Sato;T. Tabata

もう一つの脳-微小脳研究入門(山口恒夫・桑沢清明・冨永佳也 編集)

另一个大脑——微脑研究简介（山口常夫、桑泽清明、富永义哉编）

• 发表时间: 2005
• 作者: 粟崎 健;伊藤 啓(分担執筆)
• 通讯作者: 伊藤 啓(分担執筆)