マウス嗅覚系における神経活動に依存した高次回路形成機構の解明

阐明小鼠嗅觉系统中依赖于神经活动的高阶回路形成机制

• 批准号: 09J03035
• 负责人: 井上 展子
• 金额: $ 0.9万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009 至 2010
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-09J03035/
• 关键词: マウス嗅覚系; 高次神経回路形成; シナプス; OSN; 神経活動依存性; 可視化; Sema7A; M/T cell; OR; M; T cell; Sema7a

マウス嗅覚系における、一次神経(OSN)と二次神経(M/T cell)の神経接続に関してOSN由来の神経活動が与える影響についての現象を見出し、その分子メカニズムを明らかにすることを目標とする。まずM/T cellの自律的発生を把握すべく一部のOSNが遺伝的に欠損した変異マウスを用い、M/T cellの発生を観察、その自律性とOSNとの相互作用の必要性を把握した。そして、OSNが与える影響の中で一次投射において重要であったOSNの神経活動の影響を、CNGチャネルのヘテロKOメスマウスを用い、同一ORを発現するがCNGの発現の有無で隣接した糸球に繋がるM/T cellの形態を単一細胞レベルで可視化した。M/T cellのdendriteの形態形成の基盤としてシナプスの形成に着目し、シナプスマーカーの染色や電子顕微鏡を用いてシナプス構造の観察も調べ、異常を見出し、神経活動が紳経接続に与える影響を把握した。そして、神経活動の下流で機能する分子としてOSNで発現するSemaphor in7Aに着目した。その発現がOR/activity依存的であること、シナプスに局在することを免疫電顕法を用いて調べ、Sema7AKOマウスにおいてシナプス形成の異常を見出した。また、特定の糸球に投射するM/T cellを単一細胞レベルで可視化、その異常も見出した。相互作用する相手分子をM/T cellで見出し詳細な発現解析も行った。あまり着目を受けていなかった、嗅覚系の主たる情報伝達を担うM/T cellの回路形成を発生期におけるM/T cellの可視化により回路形成機構を解明しようという試み自体が新しく、これらは今までOSNでなされた研究を一次神経の寄与を加味しつつより高次へ発展させるものである。また一次と二次神経それぞれに発現し、別の神経種をまたいで相互作用し、シナプス形成に関与する分子、機構に関する示唆も得られたという点で重要性は高い。これらの知見を踏まえ、また利用し、どのようにしてより高次な神経回路を一次神経からの初経活動に依存して精緻化していくのかを解明していきたい。この嗅覚系にとどまらず神経回路形成機構の解明という点で重要である。

The relationship between OSN and M/T cell is related to the origin and influence of OSN and M/T cell. To grasp the necessity of the interaction between the M/T cell's self-regulation and the OSN's self-regulation. In addition, OSN has an important impact on the impact of OSN's mental activity, CNG generation, KO selection, use of the same OR, presence or absence of CNG generation, and M/T cell morphology. The morphology of M/T cell dendrite is mainly composed of substrate, dye and electron microscope. The structure of M/T cell dendrite is observed and abnormal. The influence of nervous activity on the morphology of M/T cell dendrite is also analyzed. The downstream function of the brain activity is expressed in a Semaphor in7A. The occurrence of OR/activity-dependent abnormalities is detected by using the immune method. The M/T cell unit is visualized and abnormalities can be seen in a specific cell projection. The interaction between the molecules M/T cell is shown in detail. The main information of the olfactory system is transmitted to the M/T cell circuit formation stage. The M/T cell circuit formation stage is visualized. The circuit formation mechanism is explained. The OSN system is studied. The first time the OSN system is transmitted, the second time the OSN system is developed. Moreover, the discovery of primary and secondary nerves, the interaction of other nerve species, and the relationship between molecules and institutions in the formation of synapses are all important factors. The knowledge of this phenomenon is reflected in the high order of the brain circuit, the primary brain activity, and the refinement of the brain circuit. The olfactory system is important for understanding the mechanism of neural circuit formation.

项目成果

Semaphor in 7A is Essential to the Activity-Dependent Synapse Formation within Glomeruli in the Mouse Olfactory Bulb.

7A 中的信号对于小鼠嗅球肾小球内活动依赖性突触的形成至关重要。

• 发表时间: 2011
• 作者: Daisuke Noshiro;Koji Asami;Shiroh Futaki;井上展子
• 通讯作者: 井上展子

Activity-dependent synapse formation of Mitral/Tufted cells in the mouse olfactory bulb.

小鼠嗅球中二尖瓣/簇状细胞的活动依赖性突触形成。

• 发表时间: 2009
• 作者: Daisuke Noshiro;Koji Asami;Shiroh Futaki;井上展子;井上展子
• 通讯作者: 井上展子