摂食・休眠行動に対応したマウス嗅球への新生顆粒細胞の組み込み様式の解析

点击翻译按钮获取中文摘要

嗅球の顆粒細胞は大人になっても産生され続けており、嗅球内で日々細胞死と既存の回路への組み込みを繰り返している。これまで当研究室の研究により、摂食制限下のマウス嗅球において覚醒時の嗅覚入力依存的に食後休眠時に新生顆粒細胞が細胞死を起こして嗅球から排除されることが明らかになっている。そこで、この覚醒―休眠サイクルは新生顆粒細胞を排除するだけでなく、既存の嗅球回路に組み込むのにも重要であると仮定し、新生顆粒細胞の形態変化の解析を行った。そこで、新生顆粒細胞をこのレンチウイルスによって標識したマウスに摂食制限を行い、14日後の各時間帯における形態を解析したところ、食前の時間帯には顆粒細胞が嗅球投射ニューロンから嗅覚入力を受ける領域においてfilopodiaが多く見られる一方で、食餌中及び食後休眠時には小さなheadを持つスパインが増加していた。この結果は食餌中の嗅覚入力を受けた新生顆粒細胞が持つfilopodiaがスパインへと変化する可能性を示唆する結果である。また、摂食制限を開始すると同時に鼻孔閉塞を行い、嗅覚入力を遮断した嗅球の新生顆粒細胞は、嗅球投射ニューロンのmitral cellの細胞体が並ぶ領域での樹状突起の分岐が増え、その領域に存在するスパインなどの突起が通常の嗅球の物と比べて増加していた。さらに、通常の嗅球の新生顆粒細胞と比べ、この領域に存在するスパインは大きなheadを持つ物が占める割合が大きくなっていた。この結果は、嗅覚入力をあまり受けることの出来ない新生顆粒細胞はmitral cellの細胞体やその近傍から少しでも入力を受けようと変化しているのではないかと考えられる。