東北大学・大学院生命科学研究科／超回路脳機能分野
兼・東北大学・大学院医学系研究科／超回路脳機能分野
J Neurochem 2025 掲載記念
2025年03月20日
公刊学術研究論文発表
脳内エネルギーのダイナミクス
Furukawa, et al., J Neurochem 2025 特設ページ
上図では、血液中に含まれるエネルギー源をガソリンのようにとらえ、給油ホースの直径の調節を血管（左のネズミで表現）が担い、給油ノズルの調節をアストロサイト（真ん中のネズミで表現）が担い、神経細胞（右のネズミで表現）がバイクのアクセルをふかすことでエネルギーを消費している様子を表現しました。
脳内では、血管を通じて供給される血液中のグルコースと酸素が、エネルギー源として利用されます。アストロサイトはグルコースからピルビン酸を生成し、さらに乳酸に変換して神経細胞に受け渡します。神経細胞は、この乳酸を再びピルビン酸に変換し、ミトコンドリアを介してATPを産生します。
マウスの海馬を電気刺激すると、過剰な神経発振が引き起こされました。この際、アストロサイト内のピルビン酸濃度が上昇し、神経細胞内のATP濃度が減少しました。これは、神経細胞へのエネルギー供給に変化が生じたことを示唆しています。このように、血管‐アストロサイト‐神経細胞間の代謝エネルギーの供給と消費のダイナミクスによって脳機能は制御されています。そのため、代謝を調節することで脳の病態を治療する新たな戦略が期待されます。
本成果は2025年3月20日付で Journal of Neurochemistry 誌に掲載されました。
当研究室所属著者： 古川孝太、生駒葉子、松井広
Furukawa K, Ikoma Y, Niino Y, Hiraoka Y, Tanaka K, Miyawaki A, Hirrlinger J, Matsui K* (2025)
Dynamics of neuronal and astrocytic energy molecules in epilepsy.
Journal of Neurochemistry, 169: e70044.
DOI: https://doi.org/10.1111/jnc.70044
Altmetric score = 118 (current 2025.04.15)
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2025.03.20 Published Online
2025.03.21 日本神経化学会（準公式） X
2025.03.24 記者会見
2025.03.24 Press Release
東北大学 本部
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松井広教授
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2025.03.24 日本経済新聞
2025.03.24 日本の研究.com X
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2025.03.24 MedicalXpress
2025.03.24 Raw News
2025.03.24 研究最前線 日刊 知尋
2025.03.28 Altmetric J Neurochem Top #5
YouTube配信 Furukawa et al., J Neurochem 2025
イメージソング：エナジーダンス Energy Dance
※音声付き動画
研究紹介History
2025年04月14日
３Ⅾアストロ君と研一くん。
Furukawa, et al., J Neurochem 2025 特設ページ
3Dプリンター購入記念として、博士課程１年次の今井健さんがアストロ君を3D化してくれました。古川孝太さんの筆頭著者論文（Furukawa et al., J Neurochem 2025）発表記念のマグカップの中から研一君と一緒に記念撮影です。
2025年02月06-07日 松井
学術変革「グリアデコーディング」最終班会議
令和2年度～6年度 学術変革領域研究（A）「グリアデコーディング：グリアデコーディング：脳-身体連関を規定するグリア情報の読み出しと理解」（研究代表：岡部繁男）の最終班会議が東京大学 伊藤国際学術研究センター 伊藤謝恩ホールで開催されました。本領域では、A01 グリア・神経ネットワークの統合による脳機能発現 のなかで、田中謙二計画班員のもとで、分担研究者を務めさせていただきました。今回の最終会議では、田中謙二先生と松井広とで半分ずつの時間を使って口頭発表をいたしました。
田中謙二、松井広
グリア・神経ネットワークの統合による脳内エネルギー代謝機構．学術変革領域（A）「グリアデコード」最終班会議，東京大学，2025年02月06日
※松井広の発表で取り上げた主な論文：
Sasaki et al. eLife 2024
Furukawa et al. unpublished, submitted
2025年01月20日
博士論文最終試験 古川孝太 氏
令和６年度、当研究室所属の古川孝太さんの博士論文最終試験が実施されました。古川孝太さんは、2020年04月 東北大学の当研究室に修士課程で入学し、未来型医療創造卓越大学院プログラム（FM）の第二期生としても採択され、2022年より博士後期課程に進学しました。2024.11.25にはFMのQE2も実施し、５年一貫の大学院課程を経て、いよいよ卒業間近です！
2024年11月25日 古川
未来型医療創造卓越大学院プログラム QE2
当分野所属で未来型医療創造卓越大学院プログラム（Future Medicine; FM）の第二期生の古川孝太氏の Quality Exam 2 (QE2) が実施されました。オンライン審査会で20分の発表と10分の質疑応答。専門外の審査員にも分かりやすく、マウスを使った基礎研究の内容を伝えることができました。
古川孝太 FM QE2
「てんかんにおける脳内エネルギー動態変化」
2024年11月14-15日 古川
生命系卓越大学院共創シンポジウム2024
当研究室の古川孝太氏が、未来型医療創造卓越大学院プログラムの一環として、名古屋大学の野依記念交流館で開催された名古屋、大阪、京都、東北大学の４大学合同、「生命系卓越大学院共創シンポジウム2024」に参加しました。14日はポスター発表、15日はワークショップで、AIや技術の発展によって未来の医療ではどのようなことが起こると想定されるかについてグループに分かれて議論、発表しました。
2023年01月17日 古川
未来型卓越 冬祭り ポスター発表
当研究室の古川孝太氏は、東北大学未来型医療創造卓越大学院プログラムの履修生（２期生）です。このたびの冬祭りでは、「脳神経エネルギー動態の病態変化」のタイトルでポスター発表を行いました。
会場： 星陵会館１階エントランスホール
2022年03月16日～18日
第99回 日本生理学会大会＠仙台
Poster Presentations
Furukawa K, Matsui K* (2022) Changes in ATP energy dynamics in the brain. Annual Meeting of The Physiological Society of Japan, Sendai, Japan.
2022年02月01日 古川
令和３年度 東北大学大学院生命科学研究科 修士論文最終試験
古川孝太
「脳神経ATPエネルギー動態の病態変化」
超回路脳機能分野の古川孝太さんの東北大学大学院生命科学研究科修士論文最終試験がオンライン実施されました。今年は、新型コロナ禍の影響で、急遽、完全オンライン審査になりました。試験日当日の最終時間帯に当研究室の修士課程学生二人続けての発表でしたので、少し余裕を持って実施できました。未来型医療創造卓越大学院プログラムの特徴を取り入れた修士課程とすることができました。
2021年08月05日 古川
第2回 グリアデコード班会議
古川 孝太, 松井 広*「てんかん神経エネルギー制御」
第2回 グリアデコード班会議, 名古屋, 8月, 2021.
[ポスター，オンサイト開催]
2021年07月28日～31日 古川
第44回 日本神経科学会大会.
Furukawa K, Matsui K* (2021) Energy management in neurons upon epilepsy. The Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society, Kobe, Japan.
2021年03月28日～30日 古川
第98回 日本生理学会大会（Web開催）
Furukawa K, Matsui K* (2021) Energizing epilepsy. Annual Meeting of The Physiological Society of Japan, Nagoya, Japan (Web).