感覚細胞と標的神経細胞の相互作用解析のためのバイオイメージングシステムの開発

开发用于分析感觉细胞和目标神经元之间相互作用的生物成像系统

• 批准号: 18790148
• 负责人: 阿久津 仁美
• 金额: $ 2.24万
• 依托单位: Iwate Medical University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18790148/
• 关键词: 鋤鼻感覚細胞; カルシウムイメージング; 刺激応答; 初代培養; 尿中刺激物質; 反応の多様性; 内分泌動態; 鋤鼻器; ラット; 性周期

申請者は,ラットの鋤鼻系をモデルとして,末梢感覚細胞と中枢標的神経細胞の反応を同時に同一空間で解析できるバイオイメージングシステムを開発し,生体から分離した組織・細胞の刺激応答を可視化して評価することを目的とした。平成18年度には,雄ラット鋤鼻感覚細胞の雌ラット尿刺激応答特性を検討するためのカルシウムイメージングと,ラット胎児由来の鋤鼻感覚細胞・副嗅球神経細胞の初代培養系確立を計画した。平成19年度には,初代培養系を用いたカルシウムイメージングと雄ラット鋤鼻感覚細胞に刺激応答を引き起こす雌ラット尿中生理活性物質の同定を計画した。雄ラット鋤鼻感覚細胞は,雌ラットから採取した発情前期尿・発情休止期尿両方に様々なパターンの反応を示したが,発情前期尿に対して多くの細胞が強く反応し,発情前期尿に対して強く反応する細胞は,鋤鼻器全体の中央から吻側寄りに多く分布することが示された。つまり,雄ラット鋤鼻感覚細胞の応答の多様性・独立性,および感覚細胞の鋤鼻器内機能的分布が明らかとなった。15日齢のラット胎児(E15)から採取した鋤鼻器細胞の初代培養系は,分離後1ケ月以上の培養に成功し,後に蛍光免疫染色にて感覚細胞を同定することができた。一方,副嗅球神経細胞の初代培養系の確立は非常に困難であり,共培養には至らなかった。鋤鼻感覚細胞初代培養系を雌ラット尿で刺激すると,感覚細胞と思われる細胞体のCa^<2+>上昇が認められ,刺激分子(リガンド)に対する受容体を発現するまでに成熟している可能性が見いだされた。また,鋤鼻感覚細胞に異なる刺激応答を引き起こす発情前期尿と発情休止期尿をタンパク・ペプチド分析装置で分析・比較したところ,ペプチドと思われる分子量のピークの大きさに違いが認められた。つまり雌ラット尿はその刺激の強さや含有ペプチド量などにおいて雌体内の内分泌動態を反映することが示唆された。本研究では,細胞内Ca^<2+>濃度上昇を指標として,鋤鼻感覚細胞の反応特性と尿の刺激特性を解析することができた。これはchemical communicationに関わるdonorとrecipient両方の知見を得る上で非常に意義深く,有用な手法であると言える。また本研究の手法を使用することで,新規フェロモン候補物質の同定やリガンド-受容体のカップリングにも応用できるため,発展性の高い研究として重要な位置にあると思われる。

The applicant has the following objectives: to visualize the responses of peripheral sensory cells and central target neurons in the same space; to analyze the responses of living organisms; and to visualize the responses of tissue and cell stimulation. In 2018, the establishment of primary culture lines of male nasal sensory cells and paraolfactory neurons from fetal origin was planned to investigate the female urinary stimulation response characteristics of male nasal sensory cells. In the 19th year of Heisei, the primary culture line was used to stimulate the response of male and female nasal sensory cells. The male nasal sensory cells are strongly reactive, the female nasal sensory cells are strongly reactive, and the female nasal sensory cells are strongly reactive, and the female nasal sensory cells are strongly reactive. The diversity and independence of sensory cell responses in the nasal organs are evident in the distribution of sensory cell functions in the nasal organs. The primary culture line of VOS cells was successfully cultured for more than one month after isolation from the embryo (E15) on the 15th day. The sensitive cells were identified by light immunostaining. It is very difficult to establish a primary culture system of accessory olfactory bulb neurons, but co-culture is difficult. The possibility of maturation of receptors induced by stimulatory molecules is discussed. In addition, the molecular weight of the human body can be determined by the analysis device. The stimulation of female urine contains a variety of factors that reflect endocrine dynamics in females. In this study, we analyzed the response characteristics of nasal sensory cells and the stimulation characteristics of urine by measuring the intracellular Ca^<2+> concentration. This is a very meaningful and useful method for chemical communication. The method used in this study is based on the new definition of candidate substances and their application to receptor-receptor systems, and the important position of developmental research.

项目成果

尿中物質によって誘発される鋤鼻感覚細胞内カルシウムイオン濃度の変化-フェロモン応答の特性と応答する細胞の局在-(ポスター発表)

尿液物质引起的犁鼻感觉细胞钙离子浓度的变化 - 信息素反应的特征和反应细胞的定位 - （海报展示）

• 发表时间: 2006
• 作者: 阿久津仁美;佐藤洋一;人見次郎
• 通讯作者: 人見次郎

Imaging analysis of responses of sensory neuron in rat vomeronasal epithelium to urine substances

大鼠犁鼻上皮感觉神经元对尿液物质反应的影像学分析

• 发表时间: 2006
• 作者: Akutsu H;Hitomi J;Satoh Y
• 通讯作者: Satoh Y

Quantitative Analysis of Photodamage During Fluorescence Bioimaging : Monitoring of Nitric Oxide Production using DAF-2

荧光生物成像过程中光损伤的定量分析：使用 DAF-2 监测一氧化氮的产生

• 发表时间: 2006
• 期刊: Bioimages 14
• 作者: Takashi Kuroda;Yoh-ichi Sato;Hitomi Akutsu-Yamauchi;Yuuki Shikanai;Setsuya Miyata;Tomoyuki Saino;Denis Russa;Yoshiaki Habara;Zon-Jie Cui
• 通讯作者: Zon-Jie Cui

ラット鋤鼻感覚細胞のカルシウムイメージング-刺激応答特性解析と尿中刺激物質探索-(口頭発表)

大鼠犁鼻感觉细胞的钙成像 - 分析刺激反应特征并寻找尿液中的刺激物 -（口头报告）

• 发表时间: 2008
• 作者: 阿久津仁美;人見次郎;佐藤洋一
• 通讯作者: 佐藤洋一

Live Cell Imaging in Vomeronasal Epithelium: Urinary Subst ance Make Change The Intracellular Ca^<2+> Concentration of Sensory Cell (poster presentation)

犁鼻上皮活细胞成像：尿液物质改变细胞内 Ca^<2 > 感觉细胞浓度（海报展示）

• 发表时间: 2006
• 作者: Hitomi Akutsu;Yo-ichi Sato
• 通讯作者: Yo-ichi Sato