マウスを用いた嗅覚情報処理における神経回路の分子基盤の解明

用小鼠阐明嗅觉信息处理中神经回路的分子基础

• 批准号: 11J09659
• 负责人: 青木 真理
• 金额: $ 0.83万
• 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: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011 至 2012
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11J09659/
• 关键词: 嗅神経細胞; 神経回路形成; 軸索ガイダンス分子; Robo1; グリア細胞; 神経回路; 嗅覚系; 僧房細胞

哺乳類は外界の情報を、脳において2次元の神経地図という画像に変換して識別している。マウス嗅覚系では、鼻腔の嗅上皮に存在する嗅神経細胞(嗅細胞)は、約1000個ある嗅覚受容体遺伝子のうち、それぞれ1種類のみを発現する。また、同じ嗅覚受容体を発現する嗅細胞の軸索は、嗅球において特定の箇所に収敏して糸球を形成する。従って、嗅上皮で受容された匂い情報は、嗅球において約1000個ある糸球の発火パターンという神経地図に変換される。この神経地図形成において、嗅上皮における嗅細胞の位置と嗅球における投射先との間に、空間的な対応関係が存在する。しかしながら、背側嗅細胞がどのように投射経路を見出し、背腹軸投射の基点となる嗅球上の位置を定めるのか、という問題は未解決のままであった。本研究では、嗅細胞軸索の初期投射に関与することが示唆されていた軸索誘導受容体Robo1がどのように機能するのかを解明した。本研究ではまず、Robo1欠損マウスを解析した。その結果、背側嗅細胞の軸索が嗅球腹側にも誤って投射することが判明した。次に、Robo1の発現解析をした結果、嗅細胞ではなくグリア細胞で発現が観察された。更にRobo1陽性グリア細胞は、嗅上皮から嗅球に向かって伸長する嗅細胞の軸索に付随して、嗅上皮から嗅球へ運ばれることが判明した。また、Robo1の反発性リガンドであるSht分子の発現を解析した結果、嗅細胞軸索の投射経路の外側領域で発現することが観察された。これらの結果から、Robo1陽性グリア細胞が背側嗅細胞の軸索に付随して、Robo1/Slitの反発性相互作用により軸索を嗅球背側へ誘導することが示された。本研究で明らかにされた、嗅細胞の軸索に付随したグリア細胞による投射誘導は、これまでに知られていない神経投射機構として極めて重要である。

Mammals は outside の intelligence を, 脳 に お い て 2 dimensional の 経 god 図 と い う portrait に variations in し て recognition し て い る. マ ウ ス olfactory 覚 department で は, nasal の olfactory epithelium に exist す る olfactory 経 cells (olfactory cell) は god, about 1000 あ る olfactory 覚 by let body heritage 伝 son の う ち, そ れ ぞ れ 1 species の み を 発 now す る. ま た, with じ smell 覚 let body を 発 now す る olfactory cell の axon は, olfactory bulb に お い て particular の a に 収 min し て si ball を す る. 従 っ て, olfactory epithelium で let さ れ た 匂 い intelligence は, olfactory bulb に お い て about 1000 あ る si ball の 発 fire パ タ ー ン と い う 経 god 図 に variations in さ れ る. こ の god 経 図 form に お い て, olfactory epithelium に お け る olfactory cell の position と olfactory bulb に お け る projection と first の に, space between な 応 seaborne masato is が exist す る. し か し な が ら, dorsal olfactory cell が ど の よ う に projection 経 way を saw し, axial projection の basis points back an abdomen と な る の positions on the olfactory bulb を set め る の か, と い う は not solve の ま ま で あ っ た. This study で は, olfactory cell axon の initial projection に masato and す る こ と が in stopping さ れ て い た axon induced by let body Robo1 が ど の よ う に function す る の か を interpret し た. In this study, で で まず まず and Robo1 underloss ウスを are analyzed to determine た. The results of そ そ, the dorsal olfactory cell, the dorsal axonal が, the ventral に に of the olfactory bulb, and the false って projection する とが とが determine the た. The results of に, Robo1 assay, を た た, olfactory cells で なくグリア, なくグリア cells で, が観 observe された. More に Robo1 positive グ リ は ア cells, olfactory epithelium か ら olfactory bulb に to か っ て elongation す る olfactory cell の axon に pay with し て, olfactory epithelium か ら olfactory bulb へ luck ば れ る こ と が.at し た. ま た, Robo1 の anti 発 sex リ ガ ン ド で あ る Sht molecular の 発 now を parsing し た results, olfactory cell axon の の lateral projection 経 road area で 発 now す る こ と が 観 examine さ れ た. こ れ ら の results か ら, Robo1 positive グ リ ア が dorsal olfactory cells の axon に pay with し て, Robo1 / Slit の anti 発 sexual interaction に よ り axon を olfactory bulb dorsal へ induced す る こ と が shown さ れ た. This study で Ming ら か に さ れ た, olfactory cell の axon に pay with し た グ リ ア cells に よ induced は る projection, こ れ ま で に know ら れ て い な い god 経 projection institutions と し て extremely め て important で あ る.

项目成果

Specific projection of Kirrel3・positive mitral-cell axons to the olfactory cortex in mouse

Kirrel3·阳性二尖瓣细胞轴突向小鼠嗅觉皮层的特异性投射

• 发表时间: 2011
• 作者: 窪田恵一;山口隆司;珠坪一晃;窪田恵一;Mari Aoki
• 通讯作者: Mari Aoki

A novel role of Robol^+ olfactory ensheathing glial cells in dorsoventral targeting of olfactory sensory neurons

Robol^嗅鞘神经胶质细胞在嗅觉感觉神经元背腹靶向中的新作用

• 发表时间: 2013
• 作者: 窪田恵一;山口隆司;珠坪一晃;Mari Aoki
• 通讯作者: Mari Aoki

Specific projection of Kirrel3-positive mitral-cell axons to the olfactory cortex in mouse

Kirrel3 阳性二尖瓣细胞轴突向小鼠嗅觉皮层的特异性投射

• 发表时间: 2011
• 作者: 窪田恵一;山口隆司;珠坪一晃;Mari Aoki;Mari Aoki
• 通讯作者: Mari Aoki