由英国埃克塞特大学医学院和伦敦大学国王学院领导的一个研究小组,发现了一些强有力的证据,表明大脑中的一些表观遗传改变在阿尔茨海默氏症中起作用。
在不改变基本DNA序列的情况下影响基因的表达或活性,表观遗传改变被认为是环境与基因组相互作用的一种机制。重要的是,表观遗传改变有潜在可逆性,因此可为开发一些新的疗法提供靶点。
当前在全球范围内,有超过万人受累于阿尔茨海默氏症。随着老龄化人群的日益增长这一数字也在攀升,比以往更加迫切地需要鉴别出新的疾病机制。尸体解剖揭示出了许多有关阿尔茨海默氏症损害大脑的信息,一些区域例如内嗅皮层尤其易受影响,而另一些区域如小脑则几乎不受损伤。然而对于这一疾病在一些特定的大脑区域中形成的机制及原因却知之甚少。
发表在《自然神经科学》(NatureNeuroscience)杂志上的一项研究发现,ANK1基因中的DNA甲基化修饰与大脑中的神经病理学呈强关联。这项研究发现,ANK1基因中的DNA甲基化修饰水平越高,他们大脑中的阿尔茨海默氏症相关神经病理学则越显著。这一发现在内嗅皮层中尤为明显,在受累于这一疾病的其他皮质区域也可检测到这种现象。相比之下,在不受影响的脑区域或血液中则未观察到任何显著的改变。
该研究的领导者、埃克塞特大学医学院和伦敦大学国王学院的JonathanMill教授说:“这是到目前为止最强有力的证据,表明在阿尔茨海默氏症中大脑发生了表观遗传改变,并为了解痴呆症的发病相关机制带来了潜在的希望。我们还不清楚这些改变发生的原因——它们有可能与疾病发生相关,也有可能反映了疾病自身诱导的一些改变。”
论文的第一作者、埃克塞特大学医学院的KatieLunnon博士说:“我们发现了一些特异性地存在于阿尔茨海默氏症相关脑区域中的改变,这真是非常有趣。未来的研究将集中从大脑中分离出不同的细胞类型,看看这些这些改变是否是神经元特异性的。”
该研究的资助机构、英国阿尔茨海默氏症研究中心主任SimonRidley博士说:“我们知道某些基因的DNA密码发生改变与阿尔茨海默氏症风险增高有关。在阿尔茨海默氏症中调查表观遗传改变影响一些基因的机制,仍然是一个相对新的研究领域。这一创新性的研究发现将ANK1基因与这一疾病关联到一起,揭示出了与阿尔茨海默氏症相关的一种新的潜在机制。我们非常有兴趣地看到进一步的研究探讨ANK1在阿尔茨海默氏症中的作用,以及是否有其他的表观遗传改变也与这一疾病相关。”
此外,在同一日发表于《NatureNeuroscience》杂志上的另一篇文章中,来自Brigham医院和拉什大学的研究人员揭示出了,大脑DNA甲基化的早期改变与阿尔茨海默氏症相关的机制。
根据研究人员所说,这是第一项大规模的全表观基因组关联(EWAS)研究,探讨了染色体组成和改变与大脑和阿尔茨海默氏症之间的关系。研究人员分析了来自个捐献大脑的样本,发现在分析的,个CpG标记物中有71个的甲基化水平与阿尔茨海默氏症相关。这71个标记物存在于ANK1、RHBDF2、ABCA7和BIN1等包含一些阿尔茨海默氏症已知易感变异的基因之中。
此外,这些CpG关联调查的结果揭示出附近的一些基因:ANK1,CDH23,DIP2A,RHBDF2,RPL13,RNF34,SERPINF1和SERPINF2,它们的RNA表达在阿尔茨海默氏症脑样本中发生了改变。这表明,借助这种CpG关联可鉴别出在阿尔茨海默氏症中功能发生改变的基因。
因为在一些死亡之时未出现认知障碍的受试者中也发现了这些结果,表明DNA甲基化改变或许在阿尔茨海默氏症的发病中起作用。此外,这项研究工作还帮助鉴别出了一些在生命过程中发生改变的、与阿尔茨海默氏症相关的人类基因组区域,有可能为利用影响表观基因组功能的药物来治疗这一疾病提供一些重要的信息。
文章转载自生物通
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