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恢复表观遗传平衡恢复了阿尔茨海默病症状的苍蝇记忆

一项研究显示,德雷塞尔大学的研究人员通过恢复调节基因表达的两种表观遗传酶之间的平衡来逆转果蝇中阿尔茨海默病的症状。

在阿尔茨海默病进展的早期,认知障碍(例如学习和记忆困难)可能与HDAC2酶水平升高有关。HDAC2有助于控制与学习和记忆相关的基因的表达方式。似乎当HDAC2压倒它与之配对的酶(称为Tip60 HAT)时,它会抑制基因并导致神经可塑性问题 - 大脑适应新刺激的能力或回忆已经遇到的刺激的反应。

但是由博士生Priyalakshmi Panikker和Drexel艺术与科学学院副教授Felice Elefant博士领导的研究小组在苍蝇中进行了测试,发现如果他们在苍蝇的大脑中添加额外的Tip60 HAT表现出接近阿尔茨海默病的症状,酶之间的平衡可以成功恢复。当这种平衡回归时,团队教过苍蝇的行为能够再次学习并记住。

“我们的研究结果强烈支持探索特定Tip60 HAT激活剂功效的概念,以及识别和操纵另外错误调节的Tip60靶基因,”Elefant说。

Elefant,Panikker和他们的团队 - 他们的研究结果发表在“神经科学杂志”上 - 研究了阿尔茨海默氏症在幼虫阶段发育早期如何影响苍蝇,以便在症状出现之前发现阿尔茨海默氏症可能发生的事情。 。

“许多研究阿尔茨海默病的研究人员利用人类死后样本,因此,他们不会关注神经变性早期发生的情况,包括我们是否可以纠正这些早期阶段发生的事情,”Elefant说。

在这项研究中,苍蝇被教导将某种气味与蔗糖 - 餐糖联系在一起,这种食物过于食用并且是一种积极的强化剂。在暴露于与糖配对的气味之后,即使没有糖存在,果蝇也学会了移向香味。

模仿阿尔茨海默病的苍蝇对他们之前所处的气味的反应没有差别。这表明他们学习和记住这种关联的能力受到了负面影响。

但是,一旦Tip60 HAT被引入脑中以纠正已识别的Tip60 HAT / HDAC2失衡,这些果蝇的反应时间与没有阿尔茨海默氏症的病症相当。这表明他们在重新引入表观遗传平衡后恢复了学习和记忆的能力。

此外,当研究人员发现了一系列与大脑功能相关的基因,这些基因在苍蝇中被抑制 - 由于HDAC2升高 - 大脑中Tip60 HAT水平的增加恢复了11个测试基因中的9个的常规功能。

Panikker和Elefant发现的结果令人鼓舞。需要进行更多测试,但Elefant的目标是寻找基因治疗的新途径。

“当人们年龄增长时,他们会失去记忆,但这不是因为他们的基因有突变,”Elefant说。“这就是他们打包的方式。他们被扭曲了。我们正在看到非侵入性的方式,我们可以尽早预防。”

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