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科学家发现保持年轻大脑的一项秘诀

发布时间:2022-09-03 19:53:51      浏览:61

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每一个人都会经历衰老,而衰老伴随着大脑功能的逐渐下降,表现为认知障碍、神经退行性疾病风险增加和神经可塑性丧失。生活方式因素,包括体育锻炼、认知刺激和积极多样的社交互动,可以减轻人类与年龄相关的大脑功能下降,从而导致所谓的大脑功能“储备”或“维持”。然而,对于这些因素如何能够使“海马体”——大脑的记忆控制中心保持年轻的一直不很清楚。现在,来自德国DZNE 和德累斯顿工业大学再生疗法中心 的科学家发现,原来这里涉及的分子机制也是基于表观遗传决定的基因表达调控。他们的新发现发表在新一期的Nature Communications 上。

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人类与老鼠一样,决定细胞功能和健康与否的不仅是基因蓝图,而且最重要的是哪些基因可以开启或关闭。 众所周知,衰老、生活条件和行为不会改变基因?的序列,但会影响基因表达的能力。 这种被称为“表观遗传”的现象是当前研究的重点。 为此,包括 Sara Zocher 博士和 Gerd Kempermann 教授在内的研究人员检查了在不同环境中长大的小鼠:一组小鼠从小就经历了玩具和隧道管的“丰富”环境;另一组小鼠则不提供这样的机会。


当科学家们检查两组小鼠的全基因组序列时,他们发现那些在刺激环境中长大的小鼠,随着年龄的增长,DNA 的甲基化只发生相对较小的变化。 在来自低刺激环境的小鼠中,与年轻和年长动物相比,这些变化要明显得多。 注意DNA的甲基化本身不会改变遗传信息,但它们会影响单个基因是否可以被激活。


这种“表观遗传标记”往往会随着年龄的增长而减少,但在生活条件刺激的动物中,甲基的减少量相对较小。 因此,在不同环境中长大的老小鼠中,基因活动在某种意义上一直保持年轻。 特别是,这影响了一系列与海马体中生长新神经元和细胞连接相关的基因。  因此,从表观遗传上讲,它们保留了更年轻的海马体,与在低刺激环境中长大的同龄小鼠相比,这些小鼠的大脑更具延展性——专家称其具有更大的“神经可塑性”。


目前的研究不包括行为实验。 然而,许多其他研究表明,在高刺激环境中饲养的小鼠在记忆测试中的表现优于来自低刺激环境的小鼠。  因此,可以公平地假设这种心理健康是由于我们观察到的甲基化模式的稳定,当然,问题是这个发现在多大程度上也适用于人类。在这里,情况可能更复杂。毕竟,生活条件如何影响行为以及人类对外部刺激的反应方式要复杂得多。 比小鼠复杂。然而,我们有充分的理由相信基本的表观遗传原理在人类和小鼠中是相同的。



来自:我爱生化


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