嗅覚2次ニューロンの多様性に基づいた軸索伸長制御機構

基于嗅觉次级神经元多样性的轴突生长控制机制

基本信息

批准号：
17700342
负责人：
川崎能彦
金额：
$ 2.3万
依托单位：
National Institute of Genetics
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
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

项目摘要

嗅球に伝達された臭い情報は、嗅球に存在する嗅覚2次ニューロンによって中継されて終脳の中枢へと伝達されるが、その神経回路の形成を制御するメカニズムについては、依然として未知の部分が多い。今回、これら嗅覚2次ニューロンの回路形成を制御する分子機構について解析を行った。マウスの嗅球には主嗅球(MOB)、前側副嗅球(aAOB)、後側副嗅球(pAOB)と呼ばれるサブ領域が存在し、それぞれ異なるタイプの臭い情報の入力を受ける。これまでにMOBとAOBの嗅覚2次ニューロンは、まず終脳表層の同じ経路に軸索を伸長して嗅索(LOT)と呼ばれる軸索の束を形成し、その後LOTを経由して、それぞれ異なる終脳領域に投射することが明らかになっていた。まず、これらの嗅球のサブ領域を特異的に蛍光色素ラベルすることで、各サブ領域ごとの軸索の投射経路を可視化した。その結果、それぞれの嗅球サブ領域の軸索は、確かに一つのLOTを形成するが、LOTの内部において走行経路が異なることが明らかとなった。このLOT内部での軸索走行パターンの中には、すでに報告されている幾つかの軸索ガイド分子の発現パターンと良く似ているものがある。そこで次に、これらのガイド分子のノックアウトマウス胚を用いて、嗅球のサブ領域ごとの軸索投射について解析を行った。その結果、Nrp2遺伝子ノックアウトマウス胚では、aAOBとpAOBの軸索投射は大きく乱れるが、MOBの軸索投射はほぼ正常であることが明らかとなった。一方、Slit1,Slit2の遺伝子ノックアウトマウス胚では、MOBの軸索投射は大きく乱れるが、aAOBとpAOBの軸索の走行パターンはほぼ正常であることもわかった。これらの結果は、MOBとAOBの軸索は同じLOTを形成するが、その投射は異なる分子機構によって制御されていることを示唆している。

传递给嗅球的气味信息由存在的嗅球中的次级嗅觉神经元传递并传递到端脑中心，但是控制这些神经回路的形成的未知机制中仍然存在很大一部分。在本文中，我们分析了控制这些嗅觉二级神经元电路形成的分子机制。小鼠的嗅球具有称为主嗅球（MOB），前侧支嗅球（AAOB）和后侧支嗅球（PAOB）的子区域，并且每种都会接收不同类型的异味信息的输入。到目前为止，已经显示出BOB和AOB的嗅觉二级神经元首先将其轴突扩展到尾脑表面的相同路径中，形成一束称为嗅觉索（批次）的轴突，然后将它们通过大量的远程定性区域投射。首先，通过专门标记这些嗅球的子区域，可以看到每个子区域的轴突的投影路径。结果，据透露，尽管每个嗅球子区域的轴突肯定会形成一个批次，但批次中的跑步路径是不同的。该批次中的某些轴突运行模式与以前报道的几个轴突指导分子的表达模式非常相似。因此，我们接下来使用这些指导分子的基因敲除小鼠胚胎对嗅球的每个子区域进行了轴突投影的分析。结果，揭示了AAOB和PAOB的轴突投影在NRP2基因基因敲除小鼠胚胎中受到了显着破坏，但是MOB的轴突投射几乎是正常的。另一方面，我们发现在slit1和slit2基因敲除小鼠胚胎中，暴民的轴突投影显着扭曲，但是AAOB和PAOB的轴突运行模式几乎是正常的。这些结果表明，暴民和AOB的轴突形成相同的批次，但它们的投影受不同的分子机制控制。