细胞乳酸机制可以帮助我们的大脑发展

日本东北大学的科学家们已经发现了乳酸的关键作用在帮助神经干细胞发展成专门的神经细胞,这一过程被称为神经元分化。他们也发现了一个手段乳酸发送信号到细胞,帮助修改和加强神经功能。

他们的研究被报道的细节生物化学杂志2023年6月10日。

乳酸是一种锻炼和新陈代谢的副产品。细胞葡萄糖时乳酸转化为氧气供应是有限的,给大脑的能量来源。乳酸水平在胎儿的大脑从中间增加怀孕的状态,凸显出重要的作用在大脑发育和神经分化。

最近的研究和报告表明,乳酸是一个重要的组成部分,我们的神经系统。他们表明,乳酸作为一个重要的细胞信号分子在神经系统中,乳酸代谢参与了神经元的功能,包括神经可塑性和记忆的巩固。然而,乳酸信号在神经细胞的作用,直到现在,仍然未知。

“考虑到越来越多的证据表明乳酸提供signal-regulatory函数在不同的细胞类型在生理和病理条件下,我们假设乳酸通过改变影响神经功能全面的基因表达,”教授说提价Nagatomi从东北大学的生物医学工程研究生院和研究小组的领导人以及博士生Yidan徐和副教授Joji Kusuyama从东京医疗和牙科大学。

研究人员测试他们的假设通过检查细胞的基因调控处理乳酸NDRG3时,蛋白质之前确定调解基因调控乳酸存在时,被撤SH-SY5Y神经母细胞瘤细胞。他们发现乳酸有助于神经通过方式取决于NDRG3和分化方式,不喜欢。此外,他们发现了两个特定转录因子,TEAD1 ELF4,由乳酸和控制NDRG3在神经元分化。

Nagatomi和他的研究小组相信他们的发现不仅进一步乳酸的基本知识,但可以作为依据利用乳酸信号鼓励锻炼或设计药物来预防或控制认知疾病。“我们的研究结果提供了一个新颖的见解运动高血清乳酸水平的机制可能有益影响神经系统。此外,由于乳酸水平的变化引起的人类运动可以测量,adaptational大脑功能的变化,如认知和记忆功能可以更好地理解当乳酸水平的变化被认为是”。

展望未来,该小组计划进一步研究乳酸的监管功能神经元和大脑发育。

参考:徐Y, Kusuyama J,乳酸Osana年代,et al。促进神经元分化SH-SY5Y细胞通过NDRG3-dependent lactate-responsive基因集和独立的礼仪。J临床生物化学。2023,299 (6):104802。doi:10.1016 / j.jbc.2023.104802

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