脊椎動物の嗅神経細胞再生過程における軸索ガイダンス蛋白の役割の解析

本研究は、成熟動物で神経細胞新生と軸索の新生が起こっている嗅神経系をモデル系として用い、成熟動物の神経系における軸索新生・再生過程を制御する分子機構を解明する事を目的としている。今年度は、ラットの嗅神経系(嗅粘膜と嗅球)に既知の軸索ガイダンス蛋白やその受容体が発現しているかどうかについて検討した。具体的には、軸索ガイダンス分子の代表であるネトリンとセマフォリンならびにその受容体についてRT-PCR法とin situ hybridization法により、これらの遺伝子の発現があるかどうかについて検討した。ネトリンおよびその受容体(DCC)の発現は認められなかったが、セマフォリンの各種サブタイプおよびその受容体(ニューロピリン、プレキシン)のmRNAは、嗅粘膜や嗅球に発現が認められた。発現パターンならびに発現細胞がセマフォリンのサブタイプにより異なっている事からセマフォリンのサブタイプの中に機能的な分化があると推察される。また、成熟ラットの嗅神経軸索を麻酔下に切断し、神経細胞とその軸索が再生する過程を観察できる系を確立した。この実験系を用いて、嗅神経軸索切断を行うと嗅神経細胞がアポトーシスを起こして死ぬ事、その後再生が始まるとGAP43等のmRNAの発現が増加する事を確認した。今後は、この軸索再生過程においてセマフォリンやその受容体遺伝子の発現に変化がおこるかどうかを検討する予定である。

本研究は、成熟動物で神経細胞新生と軸索の新生が起こっている嗅神経系をモデル系として用い、成熟動物の神経系における軸索新生・再生過程を制御する分子機構を解明する事を目的としている。今年度は、ラットの嗅神経系(嗅粘膜と嗅球)に既知の軸索ガイダンス蛋白やその受容体が発現しているかどうかについて検討した。具体的には、軸索ガイダンス分子の代表であるネトリンとセマフォリンならびにその受容体についてRT-PCR法とin situ hybridization法により、これらの遺伝子の発現があるかどうかについて検討した。ネトリンおよびその受容体(DCC)の発現は認められなかったが、セマフォリンの各種サブタイプおよびその受容体(ニューロピリン、プレキシン)のmRNAは、嗅粘膜や嗅球に発現が認められた。発現パターンならびに発現細胞がセマフォリンのサブタイプにより異なっている事からセマフォリンのサブタイプの中に機能的な分化があると推察される。また、成熟ラットの嗅神経軸索を麻酔下に切断し、神経細胞とその軸索が再生する過程を観察できる系を確立した。この実験系を用いて、嗅神経軸索切断を行うと嗅神経細胞がアポトーシスを起こして死ぬ事、その後再生が始まるとGAP43等のmRNAの発現が増加する事を確認した。今後は、この軸索再生過程においてセマフォリンやその受容体遺伝子の発現に変化がおこるかどうかを検討する予定である。