Journal Club (October 25, 2021)

Nature (2021) Article Published: 06 October 2021

Neurotoxic reactive astrocytes induce cell death via saturated lipids (神経毒性反応性アストロサイトは飽和脂質を介して細胞死を誘発する)

Kevin A. Guttenplan, Maya K. Weigel, Priya Prakash, Prageeth R. Wijewardhane, Philip Hasel, Uriel Rufen-Blanchette, Alexandra E. Münch, Jacob A. Blum, Jonathan Fine, Mikaela C. Neal, Kimberley D. Bruce, Aaron D. Gitler, Gaurav Chopra, Shane A. Liddelow* & Ben A. Barres*

Shane A. Liddelow は、ニューヨーク大学医学部の神経科学研究所のassistant professorである。本論文の責任著者は、LiddelowとBarres(スタンフォード大学)の二人。

Abstract

Astrocytes regulate the response of the central nervous system to disease and injury and have been hypothesized to actively kill neurons in neurodegenerative disease1,2,3,4,5,6. Here we report an approach to isolate one component of the long-sought astrocyte-derived toxic factor5,6. Notably, instead of a protein, saturated lipids contained in APOE and APOJ lipoparticles mediate astrocyte-induced toxicity. Eliminating the formation of long-chain saturated lipids by astrocyte-specific knockout of the saturated lipid synthesis enzyme ELOVL1 mitigates astrocyte-mediated toxicity in vitro as well as in a model of acute axonal injury in vivo. These results suggest a mechanism by which astrocytes kill cells in the central nervous system.

アストロサイトは、疾病や傷害に対する中枢神経系の反応を制御しており、神経変性疾患では神経細胞を積極的に死滅させるという仮説が立てられている。ここでは、長い間求められてきたアストロサイト由来の毒性因子の一成分を単離する方法を報告する。注目すべきは、タンパク質の代わりに、APOE(アポリポプロテインE は、脂質の代謝に関与するタンパク質である。APOEはアポリポタンパク質と呼ばれる脂質結合タンパク質のファミリーに属している。)およびAPOJ(apolipoprotein J)リポ粒子に含まれる飽和脂質が、アストロサイト誘発性の毒性を媒介することである。飽和脂質合成酵素ELOVL1をアストロサイト特異的にノックアウトすることで、長鎖飽和脂質の生成を排除すると、in vitroおよびin vivoの急性軸索損傷モデルにおいて、アストロサイトが介在する毒性が緩和される。これらの結果は、中枢神経系においてアストロサイトが細胞を死滅させるメカニズムを示唆している。

https://www.nature.com/articles/s41586-021-03960-y#Fig1
Ben Barres (Stanford) 1: What do reactive astrocytes do?


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