首次在活脑中揭示基因活性
在过去,人类大脑中的基因活性只能在死人中检测到。不过由于死亡后的大脑组织通常存放超过12个小时,HDAC酶在人类死亡后会迅速发生变化,因此死人大脑中的基因活性与活体大脑中存在显著差异。
来自麻省总医院(MGH)放射化学家、论文的共同作者Jacob Hooker表示:基因活力对环境的反应灵敏,对它的研究不能脱离自然环境,这项研究发现死的大脑与活体大脑显著不同。这项研究首次向人们展示了在活跃的人脑中,HDAC酶是如何工作的,进一步阐释了活脑中的基因活性。
美国国立药物滥用研究所John Satterlee在美国国立研究院(NIH)主导一个“专门研究基因沉默和基因激活的模式”的项目,但他并没有参与该项研究。在他看来,这项研究把我们带到一个未知的领域,在人类大脑中探索基因表达模式,并奠定了一定基础。
研究意义:成为脑类疾病的早期诊断工具
由于神经学家意识到DNA序列不能很好的解释精神疾病的发病原因,大脑的表观遗传学——不同区域内的“基因开关”俨然成为一个热门话题。
该项研究结果向目前蓬勃发展的表观遗传学领域迈了重要的一步,并从两方面回答了人类提出的一个永恒的问题:“遗传还是环境”?(人体的变化究竟是由基因决定还是环境因素决定?)
在科学家看来,遗传给了人们DNA的密码,但是环境让这些DNA获得了不同的表达方式。活脑里的“基因开关”对于研究许多脑功能障碍则意义重大,包括成瘾、阿尔茨海默氏症、雷特综合征、抑郁症和精神分裂症等。
由于生活环境可以改变基因的开关状态,表观遗传学的改变则可能是导致悲剧、创伤和其他大脑变化的方式。通过揭示控制大脑思考、感觉和记忆的DNA的“开关设计”,新技术有望成为早期检测阿尔茨海默氏症、精神分裂症以及其他疾病的工具。