哺乳動物の嗅覚系を利用した個体識別の分子メカニズムの解明

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本研究は、哺乳動物の嗅覚系を利用した個体識別がどのような分子メカニズムで制御されているか、ネコをモデルに解析している。ネコは、同種の尿を嗅いだ時にブレーメンと呼ばれる本能行動を提示する。昨年度までの研究で、ブレーメンは尿中フェロモンにより誘起される行動で、個体識別に関わる嗅覚情報の受容や分析に関係していることが示唆された。そこで本年度は、(1)昨年度から引き続きネコの尿からフレーメン誘起フェロモンを精製してその化学構造の決定を試みた。(2)ネコには主嗅覚系と鋤鼻系と呼ばれる二つの嗅覚受容器が存在するが、どちらでブレーメン誘起フェロモンが受容されているか調べた。(3)フレーメン発動前後の脳機能部位を解析するため近赤外光脳機能解析(NIRS)が有効か検討を行った。フレーメン誘起フェロモンは脂溶性の化合物であることが既に明らかになっていたので、ネコの尿から有機溶媒で脂質を抽出した後、性質の異なる3つの順層系カラム担体を有した液体クロマトグラフィーで尿の脂質成分を分画しながら、ブレーメンを生物検定の指標にフェロモンの精製を行った。最終的に得られた活性画分をガスクロマトグラフィー質量分析計で分析した結果、フレーメンフェロモンは脂肪酸の一種であることが分った。ブレーメン誘起フェロモンの受容器官については、鋤鼻系の経路を外界と遮断したネコを準備して解析を行い、ブレーメン誘起フェロモンの受容に主嗅覚系が重要であることを明らかになった。NIRSを用いたネコの脳機能部位の解析については、国内外で報告例が皆無であったため、今年度はネコ用のヘッドホルダーを自作して、においを嗅がした際に解析可能か検討を行った。結果、ネコににおいを嗅がせた際に脳血流量の変化を検出できた。今後は、フェロモン受容に関わる中枢系の機能解析にNIRSを応用していきたいと考えている。