乳酸シグナリングによる神経細胞のメタボライト調節性分化機構

乳酸信号传导调节神经元分化的代谢机制

基本信息

批准号：
22KJ0296
负责人：
徐芸丹
金额：
$ 1.6万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2023
资助国家：
日本
起止时间：
2023-03-08 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ0296/
关键词：
神経分化乳酸

项目摘要

乳酸が神経細胞分化へ与える影響を解析するために、今年度はin vitroでの解析を中心に行った。まずヒト神経芽細胞株SH-SY5Yおよびマウス神経細胞株Neuro2Aを分化誘導する際に30mM乳酸を加えると、神経細胞分化マーカーの発現と神経細胞突起の伸長率が増加することを見出した。次に乳酸結合性タンパク質であるNDRG3に役割に着目し、乳酸刺激で発現が上昇し且つNDRG3ノックダウンで発現が低下する遺伝子群のパスウェイ解析を行ったところ、約25％が神経分化に関わる経路に該当することを見出した。同様に抽出した発現変動遺伝子群から転写因子群をピックアップし、分化誘導とNDRG3ノックダウンにおける機能解析を行うことで、乳酸-NDRG3シグナル調節性の新規転写因子としてTEAD1とELF4を同定した。現在これらの成果は国際学術誌に投稿中である。また次に未分化なSH-SY5YおよびNeuro2Aを30mM乳酸で24時間刺激し、RNA-seqで発現変動遺伝子を検出し、乳酸刺激を受けた両細胞で共通して発現上昇する「乳酸応答性遺伝子群」をリストアップした。現在、マウス胎仔脳由来の初代神経細胞における乳酸応答性遺伝子の解析も進めており、乳酸が神経細胞に与える影響を明らかにするための包括的な情報整備が順調に進んでいる。

为了分析乳酸对神经元分化的影响，今年我们专注于体外分析。首先，我们发现添加30 mM乳酸来诱导人神经细胞细胞系SH-SY5Y和小鼠神经元细胞系Neuro2a的分化增加了神经元分化标记物的表达和神经元过程的伸长率。接下来，我们专注于乳酸结合蛋白NDRG3的作用，并对基因组进行了途径分析，其表达随乳酸刺激而增加并随着NDRG3敲低而减少，并发现大约25％对应于与神经差异有关的途径。类似地，从提取的基因组中获取转录因子，并进行了分化和NDRG3敲低的诱导功能分析，以识别TEAD1和ELF4作为调节乳酸NDRG3信号的新转录因子。这些结果目前已提交给国际学术期刊。接下来，用30 mM乳酸刺激未分化的SH-SY5Y和Neuro2a 24小时，并检测到由RNA-Seq表达的基因，并在两个用乳酸刺激的细胞中通常表达的“乳酸反应基因”。目前，我们还在对源自胎儿小鼠脑的原发性神经元中的乳酸反应基因进行分析，并且正在稳定进行全面的信息制备，以阐明乳酸对神经元的影响。