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。

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。