華裔科學(xué)家Zhen Yan博士，畢業(yè)于西安交通大學(xué)，美國(guó)洛克菲勒大學(xué)博士后。現(xiàn)就職于the Department of Physiology and Biophysics in the Jacobs School of Medicine and Biomedical Sciences at UB。

日前，《大腦》(Brain)雜志刊發(fā)一項(xiàng)最新研究成果，揭示了針對(duì)阿爾茨海默病(AD)一種具有潛力的治療方法，有可能最終逆轉(zhuǎn)記憶喪失。

該項(xiàng)研究是由布法羅大學(xué)Jacobs生物醫(yī)學(xué)院生理與生物物理系教授，華裔科學(xué)家Zhen Yan博士領(lǐng)導(dǎo)的小組研究成果。他們通過(guò)關(guān)注由DNA序列以外的影響引起基因變化 - 稱為表觀遺傳學(xué)，可以逆轉(zhuǎn)AD動(dòng)物模型中記憶衰退現(xiàn)象。

Yan博士說(shuō)“在研究中，我們不僅確定了導(dǎo)致記憶喪失的表觀遺傳因素，還找到了AD動(dòng)物模型中臨時(shí)逆轉(zhuǎn)恢復(fù)記憶的方法。這是最具有突破性的發(fā)現(xiàn)和令人興奮的結(jié)果”。

已知阿爾茨海默病是由遺傳和環(huán)境多因素引起，包括衰老等。這些因素的綜合作用導(dǎo)致了表觀遺傳變化，進(jìn)而基因表達(dá)出現(xiàn)了改變。但是，科學(xué)家此前對(duì)于如何發(fā)生變化知之甚少。

Yan博士說(shuō)，AD表觀遺傳變化主要發(fā)生在疾病后期，患者表現(xiàn)為無(wú)法保留最近的記憶信息，并且出現(xiàn)嚴(yán)重的認(rèn)知衰退。其中，造成認(rèn)知能力下降的關(guān)鍵原因是由于谷氨酸受體喪失。該受體功能對(duì)學(xué)習(xí)和短期記憶至關(guān)重要。

研究人員在動(dòng)物模型實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，阿爾茨海默病患者的額葉皮質(zhì)中許多谷氨酸受體亞基被損毀，破壞了興奮信號(hào)，造成記憶功能喪失。

該研究結(jié)果也證明了谷氨酸受體的喪失是一種表觀遺傳變化的結(jié)果，稱為抑制性組蛋白修飾，在AD患者中升高。研究人員在動(dòng)物模型和AD患者死后的腦組織中都發(fā)現(xiàn)了該現(xiàn)象。

Yan博士解釋說(shuō)，組蛋白修飾因子可以改變?nèi)旧|(zhì)結(jié)構(gòu)，從而控制遺傳物質(zhì)如何獲得細(xì)胞轉(zhuǎn)錄機(jī)制。這種與AD相關(guān)的異常組蛋白修飾抑制了基因表達(dá)，進(jìn)而減少了谷氨酸受體，最終導(dǎo)致了突觸功能和記憶缺陷和喪失。

科學(xué)家們了解了上述過(guò)程和機(jī)理，也就揭示了潛在的藥物研發(fā)靶點(diǎn)。因?yàn)橐种菩越M蛋白修飾是由酶控制或催化的。

該項(xiàng)研究成果不僅揭示了表觀遺傳變化與AD 之間的相關(guān)性，還提示我們通過(guò)靶向表觀遺傳酶來(lái)恢復(fù)谷氨酸受體，進(jìn)而改善大腦認(rèn)知功能。

Yan博士描述給AD動(dòng)物此類酶抑制劑時(shí)，然后通過(guò)對(duì)識(shí)別記憶、空間記憶和工作記憶的評(píng)估來(lái)確認(rèn)認(rèn)知功能的恢復(fù)。

研究人員驚喜地發(fā)現(xiàn)了認(rèn)知功能戲劇性的改善，表明記憶功能恢復(fù)了。與此同時(shí)，通過(guò)檢測(cè)額葉皮質(zhì)中谷氨酸受體表達(dá)，再次驗(yàn)證了大腦功能恢復(fù)到正常水平了。

Yan博士在發(fā)表的論文中解釋說(shuō)，包括AD在內(nèi)的腦部退行性疾病，通常是多基因誘因疾病，涉及多種基因，每個(gè)基因都產(chǎn)生適度影響。

應(yīng)用表觀遺傳學(xué)方法能夠比較明確地觀測(cè)到表觀遺傳過(guò)程不僅控制一個(gè)基因，而且控制許多基因。表觀遺傳學(xué)方法可以糾正一個(gè)基因網(wǎng)絡(luò)。因此，也就基本上將腦細(xì)胞恢復(fù)到正常狀態(tài)，包括大腦認(rèn)知功能。

最后，Yan博士總結(jié)道：該研究提供精確的證據(jù)，說(shuō)明谷氨酸受體表達(dá)和功能異常表觀遺傳調(diào)控，導(dǎo)致了阿爾茨海默病患者的認(rèn)知下降。

如果在AD患者中許多失調(diào)的基因通過(guò)靶向特定表觀遺傳酶而正?；?，那么，就有可能恢復(fù)患者的認(rèn)知功能和正常行為。