2026年02月03日
リリース概要
明治大学新屋 良治准教授（农学部）、帯広畜産大学浴野 泰甫助教（グローバルアグロメディシン研究センター）らのグループは、透过型电子顕微镜注1による観察を通して、植物寄生性线虫の感覚ニューロン注2の3次元像の再构成に成功しました。古くから、植物寄生性线虫は、他の线虫类（细菌食性线虫など）にはみられない感覚ニューロンを持っていることが知られていました。本研究では、この感覚ニューロンを详细な形态情报と併せて五型ニューロン注3（Type V neurons）と命名しました。さらに、五型ニューロンが、線虫が餌を摂食する際に用いる「口針」という構造物と共に進化してきたことを示しました。今後は五型ニューロンが受容する環境刺激やその受容体を特定していくことで、植物寄生性線虫の行动撹乱注4や、受容体拮抗薬注5による新规杀线虫剤の开発に繋がっていくことが期待されます。
図1:&苍产蝉辫;植物寄生性线虫の头部感覚器构造の模试図。先端（繊毛付近）で200枚の连続切片を作製し、その像から感覚ニューロンの3次元像を作製した。
図2:&苍产蝉辫;五型ニューロンの叁次元像を横から见た図（左）と真上から见た図（右）。
青色で示されているのが五型ニューロン。白色で示されているのが口针。五型ニューロンは上部で复雑に分岐し、表层付近まで伸展している。
解説
线虫类は地球上で最も繁栄している分类群のひとつで、细菌食性、菌食性、植物寄生性、昆虫寄生性、および捕食性など、さまざまな食性を持つ种が存在します。そのうち植物寄生性线虫は、树木や作物に甚大な被害を及ぼしており、重要害虫として位置付けられています。これまでの线虫の神経科学研究から、植物寄生性线虫には他の线虫种にはみられない特殊な感覚ニューロンが存在することが知られていました。この感覚ニューロンは植物への寄生戦略において重要な役割を果たすと考えられてきましたが、具体的な役割はわかっていませんでした。
本研究では、植物寄生性线虫にユニークな感覚ニューロンの机能に迫るべく、その详细な形态情报の取得とその进化的起源の特定を目指しました。植物寄生性线虫の1种であるマツノザイセンチュウ注6の頭部において、50 nm（0.000050 mm）の切片を連続で200枚以上取得しました（図1）。それらをすべて透过型电子顕微镜で観察し、感覚ニューロンの構造を３次元で再構成しました。われわれが五型ニューロンと名付けた、植物寄生性線虫にユニークな感覚ニューロンは、先端が複雑に分岐し、頭部の表層直下まで伸展していることが3次元像から観察できました（図2）。これらの形態的特徴は、五型ニューロンが触覚として機能していることを示唆しています。さらに、マツノザイセンチュウの系統的位置から、五型ニューロンが、餌を摂食する際に用いる「口針」という構造物と共に進化してきたことを示しました。以上のことから、五型ニューロンは、線虫が口針を使って餌を摂食する際に触覚として機能していることが考えられます。
今后、五型ニューロンの机能解析や遗伝子発现解析注7を通じて、五型ニューロンが受容する环境刺激やその受容体を特定することで、植物寄生性线虫の行动撹乱や、受容体拮抗薬による新规防除法の开発が期待されます。五型ニューロンは、口针をもつ植物寄生性线虫が独自に进化させてきた感覚ニューロンであるので、より选択性の高い防除法の开発が期待できます。
図1:&苍产蝉辫;植物寄生性线虫の头部感覚器构造の模试図。先端（繊毛付近）で200枚の连続切片を作製し、その像から感覚ニューロンの3次元像を作製した。
図2:&苍产蝉辫;五型ニューロンの叁次元像を横から见た図（左）と真上から见た図（右）。
青色で示されているのが五型ニューロン。白色で示されているのが口针。五型ニューロンは上部で复雑に分岐し、表层付近まで伸展している。
- ※3 五型ニューロン
口针を持つ线虫にだけみられる感覚ニューロン
本研究は科学技術振興機構 先端研究基盤共用促進事業（信州大学基盤研究センター コアファシリティ推進室） JPMXS0441000023、科学技術振興機構JST ACT-X JPMJAX22B4（代表者：浴野泰甫）、および科学技術振興機構 創発的研究支援事業 JPMJFR210A（代表者：新屋良治）の支援を受けたものです。
- ※4 行动撹乱
外的刺激や化学物质などによって、生物の通常の行动が変化?阻害される现象
- ※5 受容体拮抗薬
受容体に结合して本来の刺激や物质の作用を妨げる薬物
- ※6 マツノザイセンチュウ
マツ材线虫病の病原体。マツに寄生して枯死に至らしめる
- ※7 遗伝子発现解析
细胞内でどの遗伝子がどの程度発现しているかを解析する手法
本研究は科学技術振興機構 先端研究基盤共用促進事業（信州大学基盤研究センター コアファシリティ推進室） JPMXS0441000023、科学技術振興機構JST ACT-X JPMJAX22B4（代表者：浴野泰甫）、および科学技術振興機構 創発的研究支援事業 JPMJFR210A（代表者：新屋良治）の支援を受けたものです。
论文情报
発表雑誌
Journal of Comparative Neurology
论文名
Ultrastructural description of amphid neurons in the pine wood nematode indicates concurrent evolution of the stylet and specific neurons
着者
Taisuke Ekino（浴野 泰甫）帯広畜産大学 グローバルアグロメディシン研究センター
Ryoji Shinya（新屋 良治）明治大学 农学部
掲载日
2025年11月12日
DOI
连络先
研究内容に関する问い合わせ
帯広畜産大学 グローバルアグロメディシン研究センター
助教 浴野 泰甫
メール：别办颈苍辞蔼辞产颈丑颈谤辞.补肠.箩辫
明治大学 农学部
准教授 新屋 良治
メール：蝉丑颈苍测补蔼尘别颈箩颈.补肠.箩辫
取材に関するお问い合わせ
帯広畜産大学 基金?広報係 担当：松元
TEL:0155-49-5219
メール：办辞耻丑辞耻蔼辞产颈丑颈谤辞.补肠.箩辫
明治大学 経営企画部 広報課
罢贰尝：03-3296-4082
メール：办辞丑辞蔼尘颈肠蝉.尘别颈箩颈.补肠.箩辫