マウスの三叉神経中枢系へのビブリッサルーディメントの特異的に局在した手がかりを伝達するための濾胞神経の差異的な fasciculation（DiIおよびDiAラベリングを用いて開発された）

Differential fasciculation of follicular nerves for transferring specifically localized cues of the vibrissa rudiments to the central trigeminal sensory system in mice, as exploited with DiI and DiA labeling.

• M Yamakado
• K Honzawa
• H Tsuchiya

抄録

三叉神経感覚系の体性座標を設定する上で、ビブリッサ結合は決定的な役割を果たしている。これまでの研究では、末梢パターニングの発達について検討されてきたが、ビブリッサ接続がどのように構成されているのか、末梢と中枢、神経節細胞の組織との関係など、いくつかの疑問が残っている。これまでの研究で残された空白を埋めるために、マウスの胚発生10日目から14日目にかけて、蛍光カルボシアニン色素DiIとDiAを用いて神経節枝の伸長とビブリッサ結合の形成を再検討した。その結果、ガングリオン繊維系が十分に実証され、巨視的・微視的にも詳細な解析が可能となった。我々はここで、毛包神経の差動ファシキュレーションが、最初に伸びる繊維パターンを調節するビブリッサ接続を組織化するための重要なプロセスであることを示しています。毛包神経は、顔面突起上に発達したビブリッサ突起と接続するように、最初に秩序化された根筋から発生した細い繊維によって発達した。差動ファシクレーションの際には、神経節細胞はビブリッサ接続によって異なるグループに分離されたが、中心線維末端はまだ核領域に特異的な構造を形成していなかった。三叉神経感覚系の一次秩序では、周辺部のビブリッサ接続が中心構造よりも先に組織化されていた。これらの結果から、三叉神経節細胞は、ビブリッサのルーディメント間の体性関係を中枢系の地形座標に伝達するために、重要な二項機能を持っていることが示唆された。

Vibrissa connections play a decisive role in setting the somatotopic coordinates in the trigeminal sensory system. Although previous studies have examined the development of peripheral patterning, certain questions are still in dispute, for example, the way vibrissa connections are structured, and the relationship between periphery and central organization, and ganglion cell organization. In order to fill the blanks left by previous studies, the extension of ganglionic branches and the formation of vibrissa connections were reexamined by using fluorescent carbocyanin dyes, DiI and DiA, during embryonic days 10 to 14 in mouse. Whole-mount preparations satisfactorily demonstrated the ganglionic fiber system, which allowed detailed analysis at both macroscopic and microscopic levels. We show here that the differential fasciculation of follicular nerves is the critical process for organizing vibrissa connections which modulate the initially extending fiber pattern. Follicular nerves developed by fine fibers arising from initially ordered root fascicles, so as to connect with vibrissa rudiments that developed on the facial prominences. During differential fasciculation, ganglion cells were segregated into distinct groups by the vibrissa connections, whereas central fiber terminals did not yet develop specific structures in the nuclear region. In the primary order of the trigeminal sensory system, vibrissa connections in the periphery were organized before those of the central structure. These results indicate that trigeminal ganglion cells have a critical binomial function in order to transfer the somatotopic relations among vibrissa rudiments into the topographic coordinates of the central system.