Understanding of mechanisms and exploration of treatment for neuroretinal degenerative disorder based on a lactate shuttle concept

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21K09675
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 56060:Ophthalmology-related
• Research Institution: Kobe University
• Principal Investigator: Nakamura Makoto 神戸大学, 医学研究科, 教授 (80273788)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 楠原 仙太郎 神戸大学, 医学研究科, 講師 (40437463) ; 栗本 拓治 神戸大学, 医学研究科, 助教 (50388815) ; 上田 香織 神戸大学, 医学部附属病院, 医学研究員 (70792232)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 緑内障性視神経症 / 乳酸シャトル / モノカルボン酸輸送体 / アクアポリン / 網膜神経節細胞 / アストロサイト

Outline of Final Research Achievements

In animal models, ocular hypertensive stress reduced expression and interaction of lactate tranporters, which play a pivotal roles in astrocyte-to-neuron shuttle for lactate, the energy substrate of retinal ganglion cells. It increased concentrations of glutamate and glucose to unphysiological levels in retina. Serum and aqueous humor lactate concentrations were significantly correlated to body mass index in patients with primary open-angle galucoma, while no such a correlation was found in cataract patients. These lines of evidence suggest that POAG may perturb transport and metabolism of lactate, the energy substrate of retinal ganglion cells.

Free Research Field

眼科

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

緑内障性視神経症は多因子疾患の、慢性進行性網膜神経節細胞とその軸索である視神経変性をきたす疾患である。眼圧下降以外には有効な治療法がないが、その原因は、病態の理解が進んでいないことにある。今回の研究者らの研究は、緑内障性視神経症を乳酸輸送・代謝障害という包括的なメカニズムでとらえうる可能性を提唱した。このことは内因性に乳酸産生亢進を促すこと緑内障性視神経症の発症・進行を抑制できる可能性を内在している。近未来に、未だ確立していない緑内障性視神経症の神経保護治療を開拓する礎となる画期的業績であると確信する。