進化的感覚器喪失に起因する神経回路変化を実験的に再現する

实验再现因感觉器官进化丧失而引起的神经回路变化

• 批准号: 21K06298
• 负责人: 守屋 敬子
• 金额: $ 2.58万
• 依托单位: Tokyo Metropolitan Institute of Medical Science
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K06298/
• 关键词: 鋤鼻系; 霊長類; 内側扁桃体; 扁桃体皮質核; コモンマーモセット; 進化; 鋤鼻感覚; 霊長目

多くの哺乳類は、フェロモン受容を担う鋤鼻器が存在するが、ヒトにはない。しかし、胎児期には一旦鋤鼻器が形成されて、その後消失すると考えられており、鼻腔に痕跡が残されている。この、鋤鼻器喪失を擬似的に再現するために、実験動物であるコモンマーモセットを用いて実験を行っている。マウスの研究より、鋤鼻ニューロンに必須のTRPC2をノックアウトした個体では、鋤鼻器から投射先の副嗅球への投射が極端に減少することが知られている。コモンマーモセットにおいてもTRPC2の機能を阻害することで、鋤鼻神経回路の投射が乱れると予想される。そこで、PiggyBac遺伝子発現システムを利用し、TRPC2のshRNAをゲノムに組み込み恒常的に発現するマーモセットを作製した。現在飼育中で、時期を見て神経回路の可視化を行う予定である。また、野生型マーモセットの鋤鼻神経回路の可視化も試みた。副嗅球ー内側扁桃体ー扁桃体皮質核のループ回路を確認するため、扁桃体皮質核に神経トレーサーを注入し、順行性および逆行性の神経回路を解析する予定であったが、現時点では目的の扁桃体皮質核に注入できた例を得られていない。しかし、目的領域以外にトレーサー注入された個体の解析からも有益な情報が得られる可能性もあるため、解析を進めている。今後は実験個体数を増やして目的領域への注入個体を作成し、解析を目指す予定である。

许多哺乳动物都有犁鼻器，负责接收信息素，但人类没有。然而，人们认为犁鼻器是在胎儿时期形成的，然后消失，在鼻腔中留下痕迹。为了模拟犁鼻器官的损失，我们正在使用普通狨猴（实验动物）进行实验。通过对小鼠的研究发现，对于犁鼻神经元至关重要的 TRPC2 被敲除的个体中，从犁鼻器官到作为投射目的地的副嗅球的投射会急剧减少。在普通狨猴中，预计抑制 TRPC2 的功能将破坏犁鼻神经回路的投射。因此，利用PiggyBac基因表达系统，我们创建了一只将TRPC2 shRNA整合到其基因组中并持续表达的狨猴。它们目前正在繁殖，并计划时不时地可视化它们的神经回路。我们还尝试可视化野生型狨猴的犁鼻神经回路。为了确认副嗅球、内侧杏仁核和杏仁核皮质核之间的环路，我们计划将神经示踪剂注入杏仁核皮质核中，并分析顺行和逆行神经环路，但目前还未能实现。获得任何注入皮质核的例子。然而，通过对目标区域以外注射示踪剂的个体进行分析，有可能获得有用的信息，因此我们正在继续进行分析。未来，我们计划增加实验个体的数量，并创建个体注入目标区域进行分析。