東北大学
学際科学フロンティア研究所

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。東北大学大学院医学系研究科の徐 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：東北大学学際科学フロンティア研究所・助教）、東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：乳酸による神経細胞分化の促進機構。本研究では、ヒトやマウスの神経細胞を培養する際、乳酸を加えると神経細胞の分化が促進する（分化指標であるNH-Fが多くなる）ことを見出した。乳酸は、神経細胞の乳酸輸送体（MCT）によって細胞内に取り込まれると、乳酸に結合するタンパク質であるNDRG3を介して、TEAD1、ELF4といった転写因子を介して神経細胞の分化に関わる遺伝子の発現を促進する。一方で、乳酸はNDRG3を介さない経路によっても神経細胞分化を制御しており、TLE2、EE1A2、HES7などがこの機構に関わっている。

論文情報：
タイトル：Lactate promotes neuronal differentiation of SH-SY5Y cells by lactate-responsive gene sets through NDRG3-dependent and -independent manners.
著者：Yidan Xu, Joji Kusuyama*, Shion Osana, Satayuki Matsuhashi, Longfei Li, Hiroaki Takada, Hitoshi Inada, Ryoichi Nagatomi* (* Corresponding authors)
掲載誌：The Journal of Biological Chemistry
DOI: 10.1016/j.jbc.2023.104802
URL: https://www.jbc.org/article/S0021-9258(23)01830-6/fulltext

プレスリリース：
東北大学
https://www.tohoku.ac.jp/japanese/2023/06/press20230623-01-lactate.html
東北大学大学院医学系研究科
https://www.med.tohoku.ac.jp/5414/