神經精神疾病的表觀遺傳學關聯
日期:2014-07-23 09:13:43
根據加州大學歐文分校的科學家報道,多巴胺信號的功能障礙,可深刻地改變大腦前額葉皮層中大約2000個基因的活性水平,可能是某些復雜神經精神疾病(如精神分裂癥)的一個根本原因。
接收這種神經遞質的腦細胞中基因活性的這種表觀遺傳學改變,首次表明多巴胺不足會影響前額葉皮層中調控的各種行為和生理功能。
這項研究是由加州大學歐文分校的微生物學&分子遺傳學教授Emiliana Borrelli帶領,相關研究結果在線發表在2014年7月15日的國際頂尖精神病學雜志《分子精神病學》(Molecular Psychiatry)。
Borrelli說:“我們的工作提出了神經精神疾病的新認識。以前與精神分裂癥有關的基因,似乎依賴大腦中特定位置的多巴胺控制釋放。有趣的是,這項研究表明,盡管沒有DNA的基因突變,改變的多巴胺水平,可以通過表觀遺傳學機制而修改基因的活性。”
多巴胺是一種神經遞質,在某些大腦電路中起作用,幫助管理一系列從運動到情感的功能。多巴胺能系統的變化,與認知、運動、激素和情緒障礙有關。例如,多巴胺信號過度,已被確定為是神經精神障礙癥狀的一個觸發因子。
Borrelli和她的研究小組想知道,如果多巴胺信號受阻會發生什么。為了做到這一點,他們利用一種突變小鼠,它們中腦神經元中缺乏多巴胺受體,這會從根本上影響調控的多巴胺合成和釋放。
研究人員發現,這個受體突變可深刻地改變大腦遠端部位(特別是前額葉皮質)接收多巴胺的神經元中的基因表達。Borrelli說,他們觀察到,在這個區域大約有2000個基因的表達水平顯著下降,同時稱為組蛋白(histones)的基本DNA蛋白的修飾普遍增加,特別是那些與基因活性降低有關的蛋白。
Borrelli進一步指出,多巴胺受體誘導的重編程,可導致突變小鼠表現出與精神病患者類似的行為,用一種多巴胺催化劑長期治療可恢復正常信號,從而為我們指出一種可能的治療方法。
目前,研究人員正在繼續他們的研究,對被這種異常多巴胺信號所改變的基因獲得更多的見解。
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