唐氏综合症的认知缺陷基因
通过纠正影响大脑中新神经元生成的基因的表达,唐氏综合症小鼠模型中的学习和记忆障碍得以逆转。这一发现可能为治疗与这种综合症相关的人类认知障碍铺平了道路。
成人神经发生是指在成人大脑中产生新的神经元的过程。在神经系统疾病的各种动物模型中已经观察到这一过程的缺陷,包括精神分裂症、抑郁症、帕金森氏病、阿尔茨海默氏病和其他疾病神经发育障碍比如唐氏综合症。但是精确的蜂窝和分子机制潜在的成人神经发生及其与神经障碍的联系还没有很好地了解。
韩国Ulsan国立科学技术研究所的分子神经生物学家Kyung-Tai Min和他的同事们发现,一种被称为唐氏综合症关键区域1 (DSCR1)的基因和另外两种分子TET1和miRNA-124之间的相互作用是成人神经发生所必需的,而且在学习和记忆方面也很重要。
DSCR1因参与学习和记忆而闻名,并在唐氏综合症中过度表达。TET1是一种酶,miRNA-124是一种微rna,它们在成人神经发生中发挥作用,但具体细节尚不清楚。Min和他的团队现在已经发现了这三个分子是如何共同调节成人神经发生的。
他们发现,DSCR1与TET1 RNA的非编码部分结合,随后控制TET1蛋白的表达,而TET1蛋白则调节miRNA-124的表达水平。这一过程是成人神经发生和保持学习和记忆能力所必需的。
在小鼠中敲除DSCR1导致TET1水平增加,最终增加miRNA-124的表达。纠正这些小鼠的TET1水平可以防止成体神经发生缺陷。
还有成人神经发生,学习和记忆障碍当科学家恢复DSCR1水平时,在唐氏综合症小鼠模型中得到改善。
研究结果表明,DSCR1的精确调控以及TET1与miRNA-124之间的相互作用对正常成人神经发生至关重要。
“我们的发现不仅为成人神经发生的调节机制提供了一个基本的理解,而且也将有助于开发一种新的治疗唐氏综合症患者认知缺陷的方法,”Min说。
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