神経科学：味覚系の再配線

哺乳類では、味蕾は密に集合した50～100個の味受容器細胞（TRC）を含み、甘味・酸味・苦味・塩味・うま味の5つの基本味質を表現している。注目すべきことに、成熟した味細胞の寿命はわずか5～20日であるため、味幹細胞の分化によって常に補充されている。TRCとその結合相手である神経節ニューロンとの間の適切な結合が樹立・維持されること、すなわち、甘味TRCは甘味ニューロンと、苦味TRCは苦味ニューロンと、酸味は酸味という具合に標識された配線が確保されることは重要であるため、我々は新たな結合がどのようにして決まって信号伝達の忠実性が保持されるかについて検討した。その結果、苦味TRCと甘味TRCは、それぞれ別のガイダンス分子（SEMA3AとSEMA7A）を介して、苦味と甘味の標的ニューロンに教示的信号を発していることが分かった。異なるクラスのTRCでSEMA3AまたはSEMA7Aを標的として発現させると、誤配線された甘味細胞と苦味細胞を持つ末梢味覚系ができる。実際に、甘味物質に対して苦味ニューロンが応答するマウスや、苦味物質に対して甘味ニューロンが、あるいは酸味刺激に甘味ニューロンが応答する変異マウスを作出することができた。これらの結果から、末梢味覚系の配線の基本論理が分かり、受容器細胞が急速かつ確率論的に代謝回転しても、配線が標識された感覚神経回路が信号伝達の完全性を維持する仕組みが明らかになった。

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