嗅覚神経系形成過程におけるケモカインの二元的役割とその分子・細胞メカニズム

趋化因子在嗅觉神经系统形成过程中的双重作用及其分子细胞机制

• 批准号: 20057032
• 负责人: 宮坂 信彦
• 金额: $ 2.94万
• 依托单位: The Institute of Physical and Chemical Research
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2009
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20057032/
• 关键词: 嗅覚; 神経回路; 軸索; 蛍光タンパク質; ゼブラフィッシュ; 嗅球; 手綱核; 左右非対称; 嗅上皮; ケモカイン; 細胞移動; 軸策投射

嗅覚は、動物の生命活動に重要な役割を果たしている。匂い分子は鼻の奥の嗅上皮に存在する嗅細胞によって受け取られ、その情報は軸索を介して脳の嗅球に「匂い地図」として表現される。すなわち、多種多様な匂いを識別するためには、嗅上皮と嗅球の間に精密な神経配線を構築することが必要である。また、匂い情報が嗅球から高次中枢へと伝達され、適切に処理されることによって、匂いの質に応じた行動が出力される。我々はこれまでに、嗅上皮から嗅球に至る一次嗅覚経路において、嗅細胞の軸索投射にケモカインやSlit等の細胞外環境因子が必須であることを見いだしている。一方、機能的な嗅覚神経回路の構築メカニズムを理解するためには、嗅球から高次中枢に至る二次嗅覚経路の接続様式とその形成メカニズムについて明らかにする必要がある。本研究では、ゼブラフィッシュにおける単一嗅球ニューロンの遺伝子工学的標識法を確立し、嗅球から高次中枢への軸索投射様式を詳細に解析した。その結果、ある特定の嗅細胞と接続する嗅球ニューロンは、軸索を終脳に投射するとともに、間脳の手綱核という神経核に投射することを見いだした。興味深いことに、終脳領域への投射は左右の脳半球で対称であるが、手綱核への投射は、嗅球ニューロンの細胞体が左右どちらの嗅球に存在する場合でも、右の手綱核に特異的であった。嗅球から手綱核への直接的かつ左右非対称な神経接続の存在はこれまで全く知られておらず、我々が遺伝子工学的手法を駆使することによって初めて明らかにした。本研究で得られた知見は、二次嗅覚経路の形成における細胞外環境の役割を解明するための基盤となる。

Odor is an important part of animal life. The olfactory epithelium of the nose contains molecules that are expressed in olfactory cells, receptors, and axons. It is necessary to construct precise neural alignment between olfactory epithelium and olfactory bulb. The olfactory bulb, the central nervous system, the central nervous system, the central nervous system. The olfactory epithelium, olfactory bulb, primary olfactory pathway, axonal projection of olfactory cells, Slit and other factors in the outer cell environment are essential. The construction of olfactory circuits of one party and function is necessary for understanding the connection between olfactory bulb and secondary olfactory circuits. In this study, the identification method of olfactory bulb and its genetic engineering was established, and the axonal projection model of olfactory bulb and its high-order central axis was analyzed in detail. The result is that certain olfactory cells are connected to the olfactory bulb, and axons are connected to the olfactory bulb. The projection of the terminal field is opposite to that of the left and right hemispheres. The projection of the hand nucleus is opposite to that of the olfactory bulb. The cell body of the olfactory bulb is opposite to that of the right and left hemispheres. The olfactory bulb is the direct nucleus of the brain. The left and right sides of the brain are not symmetrical. The existence of the olfactory bulb is completely known. The technique of gene engineering is used. The results of this study show that the formation of the secondary olfactory pathway and the understanding of the cellular outer environment are essential.

项目成果

左右非対称な神経回路を嗅覚系で発見

嗅觉系统左右不对称神经回路的发现

• 发表时间: 2009
• 期刊: AROMA RESEARCH 39
• 作者: Tetsuya Koide;宮坂信彦
• 通讯作者: 宮坂信彦

嗅覚神経系の発達過程におけるケモカインシグナルの役割

趋化因子信号在嗅觉神经系统发育过程中的作用

• 发表时间: 2008
• 期刊: 生化学 80
• 作者: Tetsuya Koide;宮坂信彦;宮坂信彦;宮坂信彦
• 通讯作者: 宮坂信彦

Olfactory neural circuitry for attraction to amino acids revealed by transposon-mediated gene trap approach in zebrafish

• DOI: 10.1073/pnas.0900470106
• 发表时间: 2009-06-16
• 期刊: PROCEEDINGS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF THE UNITED STATES OF AMERICA
• 影响因子: 11.1
• 作者: Koide, Tetsuya;Miyasaka, Nobuhiko;Yoshihara, Yoshihiro
• 通讯作者: Yoshihara, Yoshihiro

Visualizing mitral cell axon projection in transgenic zebrafish

转基因斑马鱼二尖瓣细胞轴突投影的可视化

• 发表时间: 2008
• 作者: Tetsuya Koide;宮坂信彦;宮坂信彦;宮坂信彦;宮坂信彦;宮坂信彦;Nobuhiko Miyasaka
• 通讯作者: Nobuhiko Miyasaka

ゼブラフィッシュ二次嗅覚神経系の可視化と軸策投射パターンの解析

斑马鱼次级嗅觉神经系统的可视化和轴突投影模式的分析

• 发表时间: 2008
• 作者: Tetsuya Koide;宮坂信彦;宮坂信彦;宮坂信彦;宮坂信彦;宮坂信彦;Nobuhiko Miyasaka;宮坂信彦
• 通讯作者: 宮坂信彦