本学大学院医歯学総合研究科神経生化学分野の五十嵐道弘教授、国立研究開発法人理化学研究所の有田誠チームリーダー（慶應義塾大学薬学部兼務）、公益財団法人かずさDNA研究所の池田和貴グループ長、愛知医科大学医学部動物実験部門の松下夏樹准教授らの研究グループは、極長鎖脂肪酸（注1）を合成できないようにしたマウス脳を調べ、極長鎖脂肪酸が正常な神経細胞の発達に必要不可欠であることを証明しました。極長鎖脂肪酸は、神経細胞表面の膜で情報伝達の効率を高める「脂質ラフト」という部分に必須であることが見いだされました。脂質ラフトを構成するセラミドという脂質に極長鎖脂肪酸が多く含まれ、神経の成長を担う成長円錐（注2）という場所に、脂質ラフトが濃縮されていることを明らかにしました。極長鎖脂肪酸の合成が低下した神経細胞は異常な成長を示しましたが、極長鎖脂肪酸を含むセラミドを投与すると成長が改善し、脂質ラフト形成も正常化しました。

概要図

本研究成果のポイント

• 極長鎖脂肪酸（の合成）は神経細胞の発達・成長に必要不可欠である。
• 神経細胞の成長には、その表面膜にある「脂質ラフト構造」が必須である。
• 極長鎖脂肪酸は、脂質ラフト構造の形成・維持に不可欠である。

【用語解説】

（注1）・・・極長鎖脂肪酸（ごくちょうさしぼうさん）：一般に炭素数22以上の脂肪酸で、人体で合成される普通の脂肪酸より長い炭素鎖（炭素数が多い）を持つ。長い脂肪酸ほど、疎水性（水に反発して溶けにくくなる性質）が強い。ヒトを含むすべての真核生物（核のある細胞を持つ生物）は、細胞の中の小胞体という部分の内部で、4種類の酵素反応を使って極長鎖脂肪酸を合成しているが、GPSN2はそのサイクルの最後を担当する（概要図）。

（注2）・・・成長円錐（せいちょうえんすい）：脳の機能単位はシナプスと呼ばれる、神経細胞同士のコネクションであるが、これが作られるために、片方の神経細胞の軸索先端に生ずる運動性に富んだ構造のことで、相手方の神経細胞を探し出してコネクションを作る。

研究内容の詳細

極長鎖脂肪酸の合成は神経細胞の発達・成長に必要不可欠－脳の代謝と発達の関係性の解明に期待－（PDF：1.0MB）

論文情報

【掲載誌】Cell Reports
【論文タイトル】Very-long-chain fatty acids are Crucial to Neuronal Polarity by Providing Sphingolipids to Lipid Rafts（極長鎖脂肪酸は脂質ラフトにスフィンゴ脂質を供給することで神経細胞の極性に重要な役割を果たす）
【著者】Atsuko Honda, Motohiro Nozumi, Yasuyuki Ito, Rie Natsume, Asami Kawasaki, Fubito Nakatsu, Manabu Abe, Haruki Uchino, Natsuki Matsushita, Kazutaka Ikeda, Makoto Arita, Kenji Sakimura, Michihiro Igarashi（本多敦子、野住素広、伊藤泰行、夏目里恵、河嵜麻実、中津史、阿部学、内野春希、松下夏樹、池田和貴、有田誠、崎村建司、五十嵐道弘）
【doi】10.17632/37s3b5b4mm.1

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