童年的压力会在基因上留下持久的印记
经历过严重压力的孩子在成年后更有可能出现一系列身心健康问题,包括焦虑、抑郁和情绪障碍。但是早年的生活压力是如何在孩子长大后给他们带来风险的呢?
为了找到答案,威斯康辛大学麦迪逊分校的研究人员将早期生活压力非常大的儿童的整个基因组与童年相对平静的儿童进行了比较。他们发现了许多不同之处基因功能,差异,可能指出更好的诊断和治疗压力相关疾病的途径。他们的研究得到了美国国立卫生研究院和美国国家科学基金会的支持,并于今天(2018年7月17日)发表在该杂志上科学报告.
“我们知道,早期生活压力和精神障碍的发展是相关的。我们想知道一个是如何导致另一个的,”威斯康星大学麦迪逊分校韦斯曼中心的研究人员莱斯利·萨尔茨说,他是神经表观遗传学研究人员Ligia Papale的主要作者。“我们很惊讶地发现两个组之间有这么多差异,但现在我们可以开始更仔细地研究这些差异,最终目标是设计干预措施、疗法或药物,来解决甚至预防这些问题。”
萨尔茨、帕帕勒及其合作者收集了22名9岁至12岁女孩的唾液,并分析了这些样本,以了解哪些基因实际上在管理生物过程中起作用。他们在寻找一种叫做甲基化的分子修饰。在甲基化过程中,环境变化会刺激一种特定分子的附着甲基组,到基因上的易感位点。
“你吃什么,你的生活经历,你锻炼多少,所有这些都可以改变你的DNA甲基化水平,”威斯康辛大学麦迪逊分校神经外科教授里德·阿利施说,他研究疾病,尤其是精神疾病中基因表达的调节。“DNA甲基化不会改变你的DNA,但DNA甲基化的存在或不存在会改变你DNA的使用方式,以及是否表达或表达多少基因。”
研究人员发现,在122个基因中,压力大的孩子的DNA甲基化与压力小的孩子不同。研究小组还研究了基因是如何表达的。总的来说,超过1400个基因表现出与女孩所经历的压力有关的表达差异,包括12个不同的甲基化基因。
不同甲基化和基因表达的结合突出了一些已知在情绪和精神障碍中发挥作用的基因。
“我们的分析发现了有助于调节情绪和依恋的基因差异,比如催产素和血清素受体的基因差异。这些都是令人兴奋的,因为我们可能看到的机制童年时的压力会导致社交或行为问题,”萨尔茨说。“但我们也标记了许多基因,它们的作用仍不清楚。现在我们知道,它们可能值得更多的研究,因为它们在压力相关的方面发挥了作用精神疾病或者压力反应本身。”
Alisch说,同样值得注意的是,甲基化和基因表达的差异随着女孩年龄的增长而持续存在。
他说:“该领域的一些人不确定的是,在生命早期压力时期发生的分子变化是否稳定。”“我们发现,大约10年后,我们的基因组中仍然有标记,比如化石,告诉我们这里曾经有过创伤。这种创伤可能会使这个人在以后的生活中更容易遭受第二次创伤,或者更糟糕的是,行为上的改变。”
萨尔茨开始探索童年压力可能改变的方式基因表达七年前,她还是威斯康星大学麦迪逊分校心理学教授赛斯·波拉克实验室的博士后研究员。根据Alisch的说法,Pollak对虐待、忽视、贫困和儿童生活中的其他挑战的研究成果之一,是一种特别有用的方法,可以通过对儿童及其父母的详细采访来描述压力的类型和严重程度。
Alisch说:“Seth很擅长描述这种压力,目前的技术水平很大程度上依赖于行为诊断。”
这种对压力的描述可能最好地捕捉到它对一群有类似经历的孩子的影响,而不是某个特定孩子的经历。分析一个人的基因组是朝着更个人化的描述迈出的一步压力有关的伤害。
Alisch说:“我们希望我们可以使用分子方法,也许可以使用这里定义的一些基因,在个人水平上改进我们的诊断。”“这可以使每个人的诊断和治疗更加精确。”
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