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PNAS:药物改变母代小鼠基因可预防子代小鼠亨廷顿氏病

2014.12.25

  饥饿、药物滥用甚至应激都有可能“沉默”某些基因,导致几代人出现健康问题。现在,科学家们正在猜测:是否改变父母基因表达的疗法可以帮助他们的孩子保持健康?

  近日,斯克里普斯研究所(TSRI)科学家完成的一项新的研究表明,这是可能的。该研究显示,用药物处理小鼠后,小鼠后代亨廷顿氏病推迟发作,亨廷顿氏病症状减少。亨廷顿氏病是一种遗传性退行性疾病,它引起运动技能缺失,认知功能障碍。这是第一次,科学家已经表明有益于父母的药物化合物,即可引起基因表达的变化,也有可能有利于后代。相关研究论文发表在PNAS杂志上。

  据美国亨廷顿氏病协会估计,超过四分之一美国人患有疾病或有遗传风险。Thomas在15年前开始研究亨廷顿氏病, 如果你的妈妈或爸爸携带突变,你有50%的机会继承疾病,Thomas说:虽然有一个测试,预测是否一个人将罹患亨廷顿,但许多人不接受检查,因为没有很好的治疗方法以防止或减轻症状。Thomas和其他科学家一直在测试化合物--组蛋白去乙酰化酶(HDAC)抑制剂,看看他们是否能诱发“后生”变化以帮助减轻疾病如亨廷顿的严重程度。

  表观遗传学是指基因表达的变化,例如由饮食或环境中毒素触发,而不是由遗传密码改变所致。虽然遗传序列本身不变,但表观遗传变化可以被传递到下一代,表观遗传变化已与诸如肥胖症和孤独症疾病有关。表观遗传变化通常是由DNA甲基化引起的,在以前的研究中,Thomas实验室测试几种化合物通过表观遗传变化影响亨廷顿氏病的可能性。 Thomas和她的同事们又继续测试这些化合物中的一个化合物HDACi4b。

  随后的研究表明HDACi4B减轻小鼠亨廷顿氏病症状,延缓小鼠疾病发作,并且研究人员好奇是否这些好处可能通过表观遗传学变化,传递给后代。在新实验的第一部分中,研究人员在小鼠大脑和肌肉样品中,测试HDACi 4b对基因表达的效应。他们发现HDACi4b改变DNA甲基化有关的基因表达。接下来,他们发现HDACi4B处理人类患者的成纤维细胞后,改变了更多基因的DNA甲基化。

  然后,研究人员给予一组携带人类亨廷顿氏病基因的雄性小鼠化合物,另一组类似的小鼠未接受治疗。治疗一个月后,对小鼠后代测试疾病症状。正如所料,雌性后代疾病发作没有异常,但药物处理的雄性小鼠的后代小鼠显示出疾病发作的延迟,运动和认知症状包括平衡,速度和记忆测试性能得到改善。从小鼠模型的新研究成果,研究人员好奇是否HDAC抑制剂的效果可以通过女性生殖传递,是否会对持续几代人有有益的影响。

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