The importance of cholesterol control in neurons during peripheral nerve regeneration

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21K07304
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 51030:Pathophysiologic neuroscience-related
• Research Institution: Nagahama Institute of Bio-Science and Technology
• Principal Investigator: Nobue Shishioh 長浜バイオ大学, バイオサイエンス学部, 研究員 (50420401)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 神経再生 / 遺伝子改変マウス / 脂質 / コレステロール / 末梢神経

Outline of Final Research Achievements

Axon regeneration requires changes in the lipid dynamics of the axon membrane. We examined the expression of genes related to lipid transport after nerve injury and found elevated expression of ATP-binding cassette transporter-A1 (ABCA1), which is involved in cholesterol transport from the plasma membrane. To clarify the functional role of ABCA1 in nerve regeneration, branching in neurites of damaged neurons were increased in ABCA1-deficient mice and in conditioned mice in which gene expression was suppressed specifically in damaged nerves (Abca1 CKO). Thus, ABCA1 is involved as a cholesterol regulator in smooth axonal extension in nerve regeneration.

Free Research Field

生化学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究は、コレステロール制御に重要なABCA1遺伝子が神経再生における伸展する軸索の分枝を抑制していることを明らかにした。ABCA1は細胞膜上のコレステロール量を過剰な場合は細胞外に排出し、適切なコレステロール量を恒常する重要な遺伝子である。これは学術的に神経再生において脂質量制御が重要であることが示され、また一般的な細胞における脂質ホメオスタシスのメカニズムを明らかにする手がかりとなる。一方、神経再生治療において、既知の脂質代謝疾患に関する薬剤が効果をもたらす可能性も示唆された。このように脂質代謝異常と神経障害に関する知見が本研究によって相互に影響し、医療につながる社会的意義をもたらした。