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华人女院士发表表观遗传学重要成果

2016.7.20

  MECP2的突变会引起神经发育性疾病Rett综合征(RTT)。RTT是一种常发生在女童身上的神经系统疾病,属于严重的自闭症谱系障碍。患者会出现类似自闭症的行为、丧失运动控制能力、呼吸不规律以及骨骼问题。

  RTT中的错义突变MECP2R306C可以阻止MeCP2与NCoR/HDAC3复合物互作。但人们还不清楚HDAC3在神经元中的具体功能。麻省理工的研究团队最近发现,组蛋白去乙酰化酶3(HDAC3)与MeCP2联手调控FOXO和社交行为。这项研究于七月十八日发表在Nature Neuroscience杂志上,文章的资深作者是著名神经学科学家蔡理慧(Li-Huei Tsai)教授。

  出生于台湾的蔡理慧教授是一位国际知名的神经学科学家,她从事阿兹海默症研究已经25年了,曾发现人类大脑重要记忆中心,并确定了影响阿兹海默症恢复长时程记忆和学习能力的基因。 蔡理慧教授早年毕业于台湾中兴大学,后于德州大学达拉斯西南医学中心获得博士学位。2011年,蔡理慧教授当选为美国国家医学院院士。

  研究显示,删除小鼠神经元的Hdac3会引起运动协调、社交和认知异常。转录和染色质分析表明,HDAC3通过MeCP2被招募到活跃的基因启动子,对一组基因进行正调控。HDAC3相关启动子聚集着FOXO转录因子,而且Hdac3敲除(KO)和Mecp2 KO神经元的FOXO乙酰化水平更高。

  进一步研究表明,人类RTT患者的MECP2R306C神经前体细胞存在HDAC3招募和FOXO表达缺陷。对MECP2R306C细胞进行基因编辑可以挽救HDAC3-FOXO介导的有害影响。文章总结道,HDAC3与MeCP2相互作用,通过FOXO去乙酰化正调控一组神经元基因。干扰这一过程会影响个体的认知和社交能力。

  今年一月,中科院神经科学研究所的研究人员从Rett综合征的致病基因MECP2入手,成功构建了表现出自闭症症状并且可以传代的转基因猴。仇子龙研究组和孙强团队让食蟹猴的神经系统特异性过表达人类MECP2。这种灵长动物模型可以表现出类似自闭症的行为特征,有助于进一步探索自闭症的发病机制,开发更好的治疗干预方法。

  人们普遍认为自闭症谱系障碍(ASD)由大脑发育缺陷引起,是一种纯粹的大脑疾病。然而,哈佛医学院的研究团队最近发现事实并非如此。他们在Cell杂志上发表文章指出,自闭症患者的触觉感知、焦虑和社交障碍与外周神经有关,这些神经负责将感觉信息传递给大脑。

  人类消化道中居住着大量的微生物,它们被统称为肠道微生物组。Baylor医学院的研究人员六月十六日在Cell杂志上发表文章指出,缺乏一种肠道菌会使小鼠出现与自闭症谱系障碍(ASD)类似的社交障碍。给缺陷小鼠肠道补充这种肠道菌,可以逆转它们的一些行为缺陷。

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