신경 세포 강화: 뇌 발달에 있어 젖산의 주요 역할 밝혀짐

요약: 연구자들은 신경 줄기 세포가 특수 뉴런으로 발달하는 데 젖산이 중요한 역할을 한다는 사실을 발견했습니다. 그들은 젖산염이 이러한 세포에 신호를 보내 신경 기능의 수정과 강화를 돕는다는 사실을 발견했습니다.

이 연구는 운동 및 대사 부산물인 젖산염이 뇌 발달과 신경 분화에 어떻게 중요한 역할을 하는지 밝혀냈습니다. 이는 인지 질환을 예방하거나 제어하기 위해 젖산 신호 전달을 활용하는 잠재적인 방법으로 이어질 수 있습니다.

중요한 사실:

원천:도호쿠대학

도호쿠 대학의 과학자들은 신경 줄기 세포가 신경 분화라고 불리는 과정인 특수 뉴런으로 발달하는 데 젖산이 중요한 역할을 한다는 사실을 발견했습니다.

그들은 또한 젖산이 세포에 신호를 보내 신경 기능을 수정하고 강화하는 데 도움이 되는 수단을 발견했습니다.

그들의 연구에 대한 자세한 내용은 2023년 6월 10일 Journal of Biological Chemistry에 보고되었습니다.

젖산염은 운동과 신진대사의 부산물입니다. 세포에 산소 공급이 제한되면 포도당은 젖산으로 전환되어 뇌에 에너지원을 제공합니다.

태아 뇌의 젖산 수치는 임신 중기부터 증가하며, 이는 뇌 발달과 신경 분화에 있어 젖산의 중요한 역할을 강조합니다.

최근 연구와 보고서에 따르면 젖산염은 우리 신경계의 필수 구성 요소입니다.

그들은 젖산염이 신경계에서 중요한 세포 신호 분자로 기능하고 젖산염 대사가 신경가소성 및 기억 강화를 포함한 신경 기능에 관여한다는 것을 보여주었습니다.

그러나 신경 세포에서 젖산 신호 전달의 역할은 지금까지 알려지지 않은 채로 남아 있습니다.

"생리학적 및 병리학적 조건 하에서 젖산염이 다양한 세포 유형에서 신호 조절 기능을 제공한다는 증거가 늘어나고 있음을 고려하여 우리는 젖산염이 포괄적인 유전자 발현을 변화시켜 신경 기능에 영향을 미친다는 가설을 세웠습니다."라고 도호쿠 대학 생명의학 공학 대학원 나가토미 료이치 교수는 말했습니다. 박사과정 학생 Yidan Xu, 도쿄 의과치과대학의 Joji Kusuyama 부교수와 함께 연구팀을 이끌었습니다.

연구진은 이전에 젖산염이 존재할 때 유전자 조절을 중재하는 것으로 확인된 단백질인 NDRG3가 신경모세포종 세포 SH-SY5Y에서 제거되었을 때 젖산염으로 처리된 세포의 유전자 조절을 조사함으로써 가설을 테스트했습니다.

그들은 젖산염이 NDRG3에 의존하는 방식과 그렇지 않은 방식을 통해 신경 분화에 도움이 된다는 것을 발견했습니다. 또한 그들은 두 가지 특정 전사 인자인 TEAD1과 ELF4가 신경 분화 동안 젖산염과 NDRG3에 의해 제어된다는 것을 확인했습니다.

Nagatomi와 그의 팀은 그들의 발견이 젖산염에 대한 기본 지식을 더욱 발전시킬 뿐만 아니라 운동을 장려하기 위해 젖산염 신호를 활용하거나 인지 질환을 예방하거나 통제하는 방법으로 약물을 설계하는 기초가 될 수 있다고 믿습니다.

“우리의 연구 결과는 운동으로 인한 높은 혈청 젖산염 수치가 신경계에 유익하게 영향을 미칠 수 있는 메커니즘에 대한 새로운 통찰력을 제공합니다.

“또한, 인간의 운동으로 인한 젖산 수치의 변화도 측정할 수 있기 때문에, 젖산 수치의 변화를 고려하면 인지, 기억 기능 등 뇌 기능의 적응적 변화를 더 잘 이해할 수 있습니다.”

앞으로 연구팀은 뉴런과 뇌 발달에서 젖산의 조절 기능을 추가로 조사할 계획이다.

작가:섭외원천:도호쿠대학연락하다:홍보 – 도호쿠 대학영상:이미지의 출처는 Neuroscience News입니다.

독창적인 연구: 오픈 액세스. "젖산염은 NDRG3 의존적 및 비독립적 방식을 통해 젖산염 반응 유전자 세트를 통해 SH-SY5Y 세포의 신경 분화를 촉진합니다"(Ryoichi Nagatomi et al.) 생물화학저널