乳酸が神経細胞分化を促進するメカニズムを解明 神経細胞の「乳酸応答性遺伝子」による情報伝達の区分けに成功

乳酸が神経細胞分化を促進するメカニズムを解明神経細胞の「乳酸応答性遺伝子」による情報伝達の区分けに成功

2023年6月23日 11:00 | プレスリリース?研究成果

【本学研究者情报】

〇大学院医工学研究科健康维持増进医工学分野　教授　永富良一

【発表のポイント】

乳酸がヒトとマウスの神経细胞分化を促进する新规の分子メカニズムを解明しました。
乳酸による情報伝達経路を区分けする分子としてNDRG3を同定しました。
乳酸は単なる代谢物ではなく神経の机能を制御する分子として働く可能性があることを示唆する成果です。

【概要】

乳酸（lactate）は解糖系とよばれる細胞内エネルギー産生の初期段階で産生される代謝物です。例えば運動による骨格筋の収縮では多くの乳酸が血中に放出されます。これまで乳酸はエネルギー産生における副次的な代謝物として考えられてきましたが、最近では乳酸自体が情報を伝達する物質として様々な細胞機能に影響を与える可能性が指摘されています。东北大学大学院医学系研究科の徐艺丹大学院生、東京医科歯科大学大学院医歯学総合研究科の楠山譲二テニュアトラック准教授（研究当時：东北大学学際科学フロンティア研究所?助教）、东北大学大学院医工学研究科の永富良一教授らのグループは、ヒトとマウスの神経細胞を用いた実験により、乳酸が神経細胞の分化を促進するシグナル伝達機構を解明しました。本研究は、代謝物とみなされてきた乳酸が神経細胞の機能を制御するというユニークな機能を明らかにした重要な報告です。

本研究成果は、2023年6月10日（日本時間6月11日）付でThe Journal of Biological Chemistry誌（電子版）に掲載されました。

図：乳酸による神経细胞分化の促进机构
ヒトやマウスの神経细胞を培养する际、乳酸を加えると神経细胞の分化が促进する（分化指标である狈贬-贵が多くなる）ことを见出しました。乳酸は、神経细胞の乳酸输送体(惭颁罢)によって细胞内に取り込まれると、乳酸に结合するタンパク质である狈顿搁骋3を介して、罢贰础顿1、贰尝贵4といった転写因子を介して神経细胞の分化に関わる遗伝子の発现を促进します。一方で、乳酸は狈顿搁骋3を介さない経路によっても神経细胞分化を制御しており、罢尝贰2、贰贰1础2、贬贰厂7などがこの机构に関わっています。

详细（プレスリリース本文）