老年痴呆症

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TUhjnbcbe - 2021/4/16 18:49:00

今天是全球女神们的共同节日,在这里请允许我衷心祝福:女神们节日快乐!永远快乐!而为了配合今天的女神节,今天就发一篇有关女性X染色体上的一种基因可对老年性失智症提供某种遗传保护的推送。

根据来自美国加州大学旧金山分校(UCSF)的科学家对人类和小鼠的研究结果,之所以患有老年性失智症即阿兹海默氏症的女性比患有该疾病的男性的寿命更长,这是因为她们具有一种免受疾病侵袭的遗传保护。该研究成果于年8月26日发表在ScienceTranslationalMedicine上。

由于具有第二条X染色体,女性从仅存在于该女性性染色体上的基因中获得了两个“剂量”的保护性蛋白质。某些男性和女性都有一种编码催化组蛋白去甲基化修饰的赖氨酸去甲基化酶6A(LysineDemethylase6A,KDM6A)基因的一个特别强大的变异体,可以为他们提供更多的保护。但是,由于性染色体的工作方式(女性有两个X,而男性只有一个),女性拥有该基因的两个拷贝,从而有可能获得更多的保护性蛋白质。

这项新研究提供了关于性染色体如何影响阿尔茨海默氏病易感性的初步观察。它有助于解释为什么在疾病的早期阶段,即使女性大脑中有*性的阿尔茨海默氏病蛋白水平与男性相比,女性的存活时间更长,症状却不如男性。

参与研究的UCSF神经学副教授DenaDubal博士表示:“这一发现挑战了一个长期的教条,即妇女更容易患阿尔茨海默氏病。患有老年痴呆症的女性多于男性,因为她们可以存活到风险最高的老年。但是她们也可以在这种疾病中存活更长的时间。”

尽管雌性的第二条X染色体的大部分在一种长非编码RNA(XistRNA)介导的失活过程中“沉默”了,但在小鼠和人类中,少数基因逃脱了这一过程,从而使雌性获得了两倍于这些基因所编码蛋白的剂量。研究人员聚焦于其中的一种编码KDM6A的基因。该基因已被发现参与学习和认知:当该基因发生故障时,它会引起歌舞伎综合症(Kabukisyndrome),其特征是发育迟缓和轻度至重度智力残疾。

通过基因表达研究的公共数据库,科学家们发现了KDM6A的一个特别活跃的变体。该变体由世界各地约13%的女性和7%的男性携带。由于女性具有两个X染色体,因此她们携带该变异体至少一个拷贝的机会更大,而某些女性则携带两个拷贝。

当科学家对一些老年人继续长期观察研究后,其中有的已经患有轻度的认知障碍,他们可以看到拥有一个拷贝、甚至更好的两个拷贝的女性,向阿尔茨海默氏症的发展似乎更加缓慢。尚不清楚对于在X染色体上携带该变异体的男人是否也适用,因为在研究中可能很少见到任何影响。

UCSF记忆与衰老中心对KDM6A进行了分析的JenniferYokoyama博士表示:“人们对遗传学如何驱动疾病如何影响男女的差异知之甚少。由于X和Y染色体很难相互比较,因此全基因组关联研究全部都在非性别染色体上进行。也许我们的研究将突出这样一个事实,那就是X染色体上终究会有一些非常有趣的东西。”

基因表达研究表明,女性大脑中的KDM6A蛋白总体上比男性多。他们还表明,患有阿尔茨海默氏症的人在大脑区域的蛋白质含量更高,这些蛋白质在疾病早期就受到了损害。研究人员认为,这些区域的神经元可能会产生更多的蛋白质来预防这种疾病,尽管他们分析的数据只能确定关联,而不能证明原因。

为了解决这个因果关系问题,科学家在老鼠身上进行了实验。首先,他们观察了雌性小鼠的大脑,并确认KDM6A的两个拷贝都在积极转录RNA以制造蛋白质。雌性小鼠在对学习和记忆至关重要被称为海马体的大脑区域中该蛋白的含量明显更高,并在阿尔茨海默氏症的早期受损。

然后,他们繁殖了通过在大脑中产生有*的淀粉样蛋白β来模拟人类阿尔茨海默氏症的小鼠,因此它们的雄性后代产生了淀粉样蛋白,并且还像雌性一样携带了两个X染色体。

有了第二条X染色体,雄性小鼠尽管在大脑中有*性蛋白,但在认知测试中表现更好,并且寿命也更长。为了确定是提供保护的第二个X,而不是缺少Y染色体,科学家从雌性阿尔茨海默氏病小鼠中删除了第二个X。结果发现,就像雄性一样,这些雌性小鼠的认知能力减弱的更厉害,死亡更快。

在进一步的测试中,当科学家将雄性和雌性小鼠大脑的神经元暴露于剂量不断增加的淀粉样蛋白β时,雄性神经元死亡的速度更快。但是,当科学家使用基因组编辑技术降低雌性大脑神经元中KDM6A蛋白水平并增加雄性小鼠大脑神经元中KDM6A蛋白水平时,这种差异就被消除了。

研究人员在这些发现的基础上,增加了阿尔茨海默病雄性小鼠海马区域称为齿状回(参与空间学习和记忆)的KDM6A。结果发现,与不添加KDM6A的雄性小鼠相比,这些雄性在空间记忆测试中的表现也明显更好。

对此,Dubal博士表示:“我们的研究揭示了性染色体的新作用。X染色体上的这种保护机制为我们增加了男性和女性中的KDM6A或其他X因子,增加了我们对阿尔茨海默氏病和其他神经退行性疾病的适应能力的可能性。”

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