アルコール代謝は脳ヒストンのアセチル化に寄与する

科学分野:

• 神経科学
• エピジェネティクス
• メタボリズム

背景:

• ヒストンのアセチル化を含む表遺伝子調節は,代謝状態によって影響を受けます.
• ニューロンにおけるヒストンのアセチル化に不可欠なアセチル-コアは,アセチル-コア合成酵素2 (ACSS2) によってアセチルから生成される.
• アルコール代謝は血中アセテートレベルを大幅に上昇させ,アルコールの摂取とニューロンの表遺伝的変化の関連を示唆する.

研究 の 目的:

• アルコール代謝が脳内のヒストンアセチル化に直接影響するかどうかを調査する.
• アルコールによる表遺伝的変化におけるアセチル-コア合成酵素2 (ACSS2) の役割を決定する.
• 神経細胞の遺伝子発現と行動に アルコール由来のアセテットの影響を調べる

主な方法:

• アセチル群の起源を追跡するために,マウスにおけるin vivo安定同位体ラベル付け.
• アルコールとアセテートが脳ヒストンに組み込まれることを評価する.
• 転写反応を研究するために,原発性海馬の神経細胞によるex vivo実験.
• ACSS2の活性があるか,ないかによるアルコール関連の関連学習のインビボ評価.

主要な成果:

• アルコール代謝は脳内のヒストンアセチル化を迅速に起こすことが示された.
• アルコール由来アセチル群がACSS2に依存してヒストンに直接堆積することが観察された.
• アセチルグループが胎児の脳に組み込まれました
• 細胞外アセテートは,ACSS2抑制に敏感なニューロンの学習および記憶関連の転写プログラムを引き起こす.
• アルコール関連のアソシエティブ・ラーニングはACSS2が必要であることが判明しました.

結論:

• アルコール代謝はACSS2依存経路を通じて脳内のヒストンアセチル化に直接貢献する.
• このメカニズムは アルコール摂取と 脳内の遺伝子調節を結びつけ ニューロンの機能と行動に影響します
• アルコールの代謝と 学習や記憶といった 認知プロセスとの間には 直接的な関係があることが 明らかになりました