来自日本东北大学的科学家们发现，乳酸在神经干细胞转化为特定神经元的过程中起着至关重要的作用，这一过程被称为神经元分化。同时，他们还揭示了乳酸如何向细胞传递信号，以帮助调节和增强神经元的功能。
研究成果已在《生物化学杂志》上发表。
乳酸是运动和新陈代谢的副产品。当细胞氧气供应不足时，葡萄糖会转化为乳酸，为大脑提供能量。胎儿大脑中的乳酸水平自妊娠中期开始上升，突显了其在大脑发育和神经元分化中的重要性。
近期的研究和报告表明，乳酸是神经系统的重要组成部分。研究者们已证明乳酸在神经系统中作为一种重要的细胞信号分子，参与神经功能的调节，包括神经可塑性和记忆巩固。然而，乳酸信号在神经元细胞中的具体作用仍未被完全了解。
“随着越来越多的证据表明，乳酸在生理和病理条件下对多种细胞类型提供信号调节功能，我们假设乳酸通过改变基因表达来影响神经元的功能。”该研究小组负责人、东北大学生物医学工程研究生院的永富良一教授表示，其他研究成员包括来自东京医科和牙科大学的博士生徐一丹和副教授Kusuyama Joji。
研究人员通过检测从神经母细胞瘤细胞SH-SY5Y中去除NDRG3（之前已知在乳酸存在时介导基因调控的蛋白质）后，乳酸处理细胞的基因调控来验证他们的假设。他们发现乳酸通过依赖和不依赖NDRG3的方式促进神经分化。此外，他们还发现两个特定的转录因子TEAD1和ELF4在神经元分化过程中受到乳酸盐和NDRG3的调控。
Nagatomi及其团队认为，他们的发现不仅加深了对乳酸基本知识的理解，还可能为利用乳酸信号促进锻炼或设计药物以预防或控制认知疾病提供基础。“我们的研究为运动引起的高血清乳酸水平可能对神经系统产生积极影响的机制提供了新的见解。”
Nagatomi表示：“此外，由于可以测量人体运动引起的乳酸水平变化，因此在考虑乳酸水平变化时，可以更好地理解大脑功能（如认知和记忆功能）的适应性变化。”
展望未来，该团队计划进一步研究乳酸盐在神经元和大脑发育中的调节作用。
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