新成像技术"看到"人脑基因开关 或用于精神疾病诊断

2016年08月13日11:11  来源:科技日报
 

最近,美国国家卫生研究院(NIH)的脑研究项目团队开发出一种新的神经成像技术,让人们第一次看到了人脑中基因开关的位置,为了解影响精神健康的基因提供了有力工具,将来有望用于检测老年性痴呆、精神分裂或其他脑病的早期迹象。

据《科学美国人》网站11日报道,目前,遗传DNA序列能解释的精神疾病很少,在成瘾、老年性痴呆等许多疾病中,基因开关的作用或许更重要。而生活中的一些事(悲伤、创伤等经历)会改变基因开关状态,控制其表达或沉默,因此表观基因改变也可能导致脑内的长期变化。

新技术与传统的性能鉴定试验(PET)类似,能检测来自名为“Martinostat”的放射性标记物的正电子,此标记物也是该研究负责人、麻省总医院化学家雅各布·胡克和同事在2012年的发明。通过静脉注射,标记物分子能通过血脑屏障进入脑内,与脑中的组蛋白去乙酰化酶(HDACs)结合。HDACs能关闭基因,包括那些对形成突触和学习记忆功能非常重要的基因。

研究团队发表在最近出版的美国《科学·转化医学》杂志上的论文称,他们给8个健康志愿者注射了“Martinostat”,发现人脑中沉默基因分子最多的地方是小脑,负责调控运动,其外壳也有协调某些学习的功能;最少的是海马体和杏仁核,原因尚不明确。一个可能的解释是,沉默基因最少的脑区“神经可塑性”的潜力最大,即改变神经连接可更好地适应脑主人的生活。

他们还发现,基因沉默在不同脑区有差异,而这种差异模式在人和人之间却有着惊人的相似。这种一致性或表明,健康人脑中的基因活性有一种基准模式,观察病人是否偏离这一基准,有助于在其症状出现之前诊断疾病。

基因沉默失误可能导致或至少预示了某些脑部疾病,团队已用新技术绘制了9个精神疾病患者脑内的基因表达模式。新成果向发现脑中基因异常迈出了第一步,并有望在将来找出治疗方法。(常丽君)

总编辑圈点

去年4月,科学家找到一种控制实验室动物大脑神经回路并较准确操控其行为的方式,被看作美国“脑计划”的第一个重要成就。美国国家卫生研究院作为接受重金投放的第一机构,开发新一代人类大脑成像技术是其重要研究方向,本文成果即为其中之一。“人类一思考,上帝就发笑”,这句著名的古希伯来谚语,显然不适合赠与科学家——他们不仅自己爱思考,还爱钻研人类都思考了什么、怎样进行思考,以及为啥不能再思考。君莫笑,谁若真正掌控了大脑,也就快变成上帝了。

(责编:魏艳、赵竹青)

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