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中国学者发现乳酸水平影响海马神经发生
作者:小柯机器人 发布时间:2019/11/22 16:52:49

国家蛋白质科学中心(北京)杨晓、中国科学院遗传与发育生物学研究所郭伟翔,以及深圳华大基因杨焕明合作发现脑内皮细胞维持乳酸稳态,并控制成年海马神经发生。2019年11月21日,《细胞—干细胞》在线发表了这项成果。

研究人员表示,乳酸水平影响成年海马神经发生。脑血管特异性PTEN的缺失会导致学习和记忆缺陷,并伴随着乳酸的积累破坏成人的神经发生。同时,对野生型动物施用乳酸会损害成年海马神经发生。内皮PTEN / Akt途径增加了单羧酸转运蛋白1(MCT1)的表达,从而增强了乳酸跨脑内皮的转运。此外,MCT1的脑血管过表达或Akt1的缺失可回复PTEN突变小鼠中MCT1的表达,降低乳酸水平,并使海马神经发生和认知功能正常化。总之,这些发现描述了脑内皮如何维持乳酸稳态,并有助于成年海马神经发生和认知功能。

据了解,对乳酸功能的日益了解表明,由于乳酸作为重要的能量来源和信号分子,因此乳酸稳态与大脑的正常活动之间有着密切的关系。

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杨晓,国家蛋白质科学中心研究员,博士生导师。国家杰出青年基金、军队杰出专业技术人才奖、中国青年科技奖、中国青年女科学家奖、求是杰出青年奖获得者。长期从事组织稳态维持与疾病发生机制的研究。(据国家蛋白质科学中心

郭伟翔,博士,研究员,博士生导师。研究内容:衰老以及中枢神经系统疾病 (如神经退行性疾病和神经发育疾病) 都会引起神经发生的异常。实验室着重研究神经干细胞和神经发生的细胞分子机制,以及它们在神经退行性疾病和神经发育疾病的发生机制,从而为这些疾病的预防和治疗提供理论依据。(据中国科学院遗传与发育生物学研究所

杨焕明,基因组学家。1978年毕业于杭州大学(现浙江大学),1982年获南京铁道医学院(现东南大学)硕士学位,1988年获丹麦哥本哈根大学博士学位。2007年当选为中国科学院院士。现为华大基因理事长。曾任中国科学院北京基因组研究所所长。 长期从事基因组学研究。(据中国科学院

附:英文原文

Title: Brain Endothelial Cells Maintain Lactate Homeostasis and Control Adult Hippocampal Neurogenesis

Author: Jun Wang, Yaxiong Cui, Zhenyang Yu, Wenjing Wang, Xuan Cheng, Wenliang Ji, Shuyue Guo, Qing Zhou, Ning Wu, Yan Chen, Ying Chen, Xiaopeng Song, Hui Jiang, Yanxiao Wang, Yu Lan, Bin Zhou, Lanqun Mao, Jin Li, Huanming Yang, Weixiang Guo, Xiao Yang

Issue&Volume: November 21, 2019

Abstract: Increased understanding of the functions of lactate has suggested a close relationshipbetween lactate homeostasis and normal brain activity because of its importance asan energy source and signaling molecule. Here we show that lactate levels affect adulthippocampal neurogenesis. Cerebrovascular-specific deletion of PTEN causes learningand memory deficits and disrupts adult neurogenesis with accompanying lactate accumulation.Consistently, administering lactate to wild-type animals impairs adult hippocampalneurogenesis. The endothelial PTEN/Akt pathway increases monocarboxylic acid transporter1 (MCT1) expression to enhance lactate transport across the brain endothelium. Moreover,cerebrovascular overexpression of MCT1 or deletion of Akt1 restores MCT1 expression,decreases lactate levels, and normalizes hippocampal neurogenesis and cognitive functionin PTEN mutant mice. Together, these findings delineate how the brain endotheliummaintains lactate homeostasis and contributes to adult hippocampal neurogenesis andcognitive functions.

DOI: 10.1016/j.stem.2019.09.009

Source: https://www.cell.com/cell-stem-cell/fulltext/S1934-5909(19)30420-5

期刊信息

Cell Stem Cell:《细胞—干细胞》,创刊于2007年。隶属于细胞出版社,最新IF:21.464
官方网址:https://www.cell.com/cell-stem-cell/home
投稿链接:https://www.editorialmanager.com/cell-stem-cell/default.aspx