Mechanisms of metabolic reprogramming behind the neurodevelopmental disorder and the therapeutic approach by the amelioration of metabolic signaling

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K08186
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 52050:Embryonic medicine and pediatrics-related
• Research Institution: Osaka Metropolitan University (2022-2023); Osaka Prefecture University (2021); Kyoto Prefectural University of Medicine (2020)
• Principal Investigator: Tanida Takashi 大阪公立大学, 大学院獣医学研究科, 講師 (30589453)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 海馬初代培養ニューロン / ERR / LRPGC1 / SAFB1 / 乳酸 / グルコース

Outline of Final Research Achievements

Energy metabolism system is essential for the normal development of our body as well as for biological homeostasis in the cellular, tissue/organ and individual levels. On the other hand, the disruption of energy metabolism can cause variety of metabolic disorders concomitant with hypophrenia. This research project elucidated growth and development of primary hippocampal neurons under different energy metabolism conditions. Additionally, the investigator obtained the results demonstrating the intracellular/subnuclear dynamics of nuclear receptors and transcriptional coactivators that control energy metabolism.

Free Research Field

神経内分泌学，内分泌・代謝学，組織細胞生物学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

海馬由来初代培養ニューロンについて，グルコース枯渇下すなわち解糖系非依存的条件における乳酸やピルビン酸による生存維持，突起伸長効果を示した。また，エネルギ―代謝のマスターレギュレーターPGC1αのスプライシングバリアントをラット視床下部から見出しLRPGC1と名付け，その乳酸による核移行や乳酸代謝促進作用を示した。更に，エネルギー代謝を担う核内受容体であるエストロゲン関連受容体ERR（α，β，γ）の転写抑制機構として，核マトリクス結合因子SAFB1との相互作用による核内動態変化が関与することを明らかにした。以上の成果は，エネルギー代謝に関わる様々な病態の解明に基礎的な知見を与えるものである。