操纵单个基因定义了一个焦虑的新途径
删除单个基因小鼠和斑马鱼导致了这些动物的大脑比平时更加焦虑。犹他大学研究人员健康证明消除基因编码Lef1破坏某些神经细胞的发育影响压力和焦虑的下丘脑。这些结果是第一个暗示Lef1函数在下丘脑调节行为,知识证明可以用于诊断和治疗人类大脑紊乱。
“焦虑是至关重要的行为比我们想象的要复杂得多,”第一作者渊源谢博士说,领导这项研究的合作资深作者理查德•Dorsky博士,神经生物学和解剖学教授你的你的健康。Lef1 Wnt信号通路是一个组件,在动物角色开发、生理、和疾病。
“这工作让我们想想大脑结构控制行为以不同的方式,”谢说。这项研究发表在公共科学图书馆生物学8月24日。
人类、老鼠、鱼,甚至飞展览焦虑,引发行为,提高意识。尽管其声誉,不安的感觉可以是一件好事:在斑马鱼的情况下使它们冻结他们的踪迹,这样他们就可以隐藏在普通的场景中,捕食者。但被焦虑在不恰当的时间是适得其反,可以不必要的压力的迹象,特性,适用不仅吃鱼也。
谢和Dorsky开始调查时,他们没有理由相信Lef1有特定角色的焦虑。鱼的大脑缺失基因除了有相对正常细胞从下丘脑的失踪。这部分的大脑控制等“硬”的行为睡眠和进食,以及通过脑下垂体激素释放。“在我们所做的实验不知道神经元影响Lef1优先影响一种类型的行为,“Dorsky说。
理货的基因被失去Lef1最为不安的在这个大脑区域显示超过20参与情绪障碍如抑郁和焦虑。之后,科学家们注意到,鱼已经符合这些疾病迹象。动物们都不愿意探索环境置于新坦克时,倾向于保持固定在底部。他们慢慢长大,另一个条件经常与压力升高有关。
一个行为的不同的路径
尽管很大程度上取决与苍蝇对人类大脑结构和复杂性,Lef1似乎调解焦虑跨物种。意外的新研究显示,基因利用多样化的机制来完成工作。
类似于斑马鱼,老鼠Lef1已经免去下丘脑有焦虑的迹象,包括被越来越不愿探索。他们也有更少的脑细胞在该地区Lef1通常是礼物。然而,缺少细胞使Pro-melanin集中激素(Pmch),不是在斑马鱼摄动的大脑信号。相比之下,斑马鱼和果蝇果蝇缺乏各自版本的Lef1缺少细胞促肾上腺皮质激素释放激素结合蛋白(Crhbp),这些细胞在小鼠未受影响。
这些结果表明,Lef1可以通过两种不同的神经细胞信号调节焦虑。支持这种情况出乎意料地发现在人类身上,表达Crhbp和Pmch极为密切相关下丘脑,这表明他们可能会出现在同一个细胞和下游Lef1调节行为的行动。
“当你想到基因与守恒的功能你认为基因所做的每一件事情必须在所有的动物都是一样的。但我们的研究表明,这并不是真的,”Dorsky说。
观察可以解释基因,指定一个特定的行为如何适应适应大脑回路,在进化过程中发生的变化。“我们的研究结果表明,在进化过程中,大脑可以创新不同的方法得到相同的结果,“Dorsky解释道。
研究结果强调特定的基因和集大脑细胞是参与调节焦虑的影响。未来的工作将集中在确定这些途径可以定义人类行为和的一个子集情绪障碍。
