奈良県立医科大学の坪井昭夫教授らの研究グループは、匂いの情報処理を行っている神経細胞が発達する際に、5T4という膜タンパク質が、匂いを感じる度合いを調節するのに重要な働きをすることを発見した。

 匂いの情報を処理する嗅球(脳前端の一部)に存在する介在ニューロンは情報伝達を仲介する神経細胞だ。神経細胞としては例外的に成体でも常時新生して新しい回路を作り続け、新生回路は外界の刺激に適応して再編されることが知られているが、その仕組みは不明だった。

 研究グループは、匂い刺激に応じて発現量が変化する遺伝子の中で、膜タンパク質である5T4という遺伝子に着目、5T4遺伝子が発現している嗅球介在ニューロン(5T4顆粒細胞)の機能を詳しく調べた。

 今回、5T4の機能を失ったマウス(5T4ノックアウトマウス)を用いた電気生理学的な実験を実施。その結果、5T4顆粒細胞は、情報を受け取る働きを持つ樹状突起の枝分かれの減少により、他の神経細胞との樹状突起を介した接続の減少が判明した。また、5T4ノックアウトマウスに行動実験を行ったところ、匂いを感じる度合いが通常のマウスより100倍も低下しており、匂いを嗅ぎ分ける能力に異常が確認された。

 今回の研究結果から、今後5T4顆粒細胞の人為的な活性化が可能になれば、嗅覚障害などの神経疾患の予防や治療が期待される。また、嗅球介在ニューロンはヒトでも新生・再編が認められ、神経回路の修復能も明らかになっていることから、脳卒中などで神経細胞が死滅した際に、5T4顆粒細胞を損傷部位に移植することで、神経障害を回復させるという再生医療への応用にもつながるとされる。

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大学ジャーナルオンライン編集部

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