成体新生嗅球ニューロンの定着部位を規定する血管性ニッチ

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個体の発生期において、神経系及び血管系の発生メカニズムは多くの点で共通である。一方、成体脳では神経系及び血管系が完成しているが、神経幹細胞から産生される新生ニューロンは血管と相互作用することが報告されており、成体脳における神経血管相互作用の重要性が示唆されている。我々は嗅球ニューロンのターンオーバーが血管近傍で生じることを見いだしたので、嗅球ニューロンのターンオーバーの場所を規定する血管性ニッチの分子基盤を解明することを本研究の目的とした。前年度に、嗅球ニューロンの移動がSema3E-PlexinD1シグナルで制御されることを示唆するデータを得たため、本年度はその分子メカニズムと血管との相互作用について解析した。1.FACSで分取した細胞種で候補分子の発現をRT-PCR法で確認する。FACSの代わりに、細胞種特異的な発現を明らかにすることができる免疫染色法で発現パターンを調べた結果、Sema3Eは表層の嗅球介在ニューロンの一部に発現することを明らかにした。2.shRNAを用いて候補分子をノックダウンする。PlexinD1のshRNAもしくはcDNAを発現するレンチウィルスを作製し、in vivoにおけるPlexinD1ノックダウン実験および過剰発現実験を行った結果、PlexinD1が新生ニューロンの移動を促進することを明らかにした。次に、Sema3Eが新生ニューロンに与える影響をin vitroで検討した結果、Sema3Eは新生ニューロンの移動形態を制御していることが分かった。この効果はPlexinD1のノックダウンでキャンセルされることも確認した。3.In vivoイメージング法で候補分子欠損の影響を明らかにする。二光子顕微鏡を用いてin vivoで新生ニューロンの形態を解析するために、Dcx-GFPマウスを用いた移植法を確立し、固定脳で二光子顕微鏡観察できることを確認した。また、新生ニューロンの定着および細胞死が血管近傍で生じていることを定量的に解析した。以上より、Sema3E-PlexinD1による新生ニューロンの移動形態の制御が、新生ニューロンの血管近傍での定着の過程に関与する可能性がある。