基因編輯幫大腦恢復原廠設置,逆轉青春期暴食、成人焦慮與酗酒症狀

作者 | 發布日期 2022 年 05 月 05 日 15:35 | 分類 生物科技 , 醫療科技 Telegram share ! follow us in feedly


從青春期開始出現暴飲暴食、酗酒等行為都會對大腦產生嚴重且持久的不良影響,還會改變大腦基因化學成分,導致成年後更易罹患憂鬱及酒癮。在一篇新研究中,科學家發現被改變的大腦基因可透過基因編輯逆轉回「原廠設置」。

Arc 基因在大腦學習與記憶過程中扮演相當重要的角色,它具有活性調節、定位、大腦可塑性變化的效用。Arc 蛋白引起的功能障礙也被認為是釐清神經系統疾病的重要因素,包括健忘症、阿茲海默症、自閉症等。

根據伊利諾伊大學芝加哥分校(University of Illinois Chicago,UIC)過去研究,青春期酗酒、暴飲暴食等行為會改變 Arc 基因增強區域的大腦化學成分,並降低囓齒動物、人類杏仁核中 Arc 蛋白的表達,進一步導致這些人成年更容易患焦慮症與酒精使用障礙(alcohol use disorder,即酒癮)。

所幸,團隊最新研究表明這種被永久改編的遺傳化學成分可透過基因編輯逆轉。

研究人員於實驗中採取 CRISPR-dCas9 基因編輯技術,操縱成年大鼠 Arc 基因的組織蛋白乙醯化與甲基化過程,首先讓成年大鼠在青春期(相當人類年齡 10~18 歲)接觸酒精,發現當以 dCas9 技術促進乙酰化(使染色質鬆弛並允許轉錄因子與 DNA 結合的過程)時,Arc 基因表達趨向正常化且焦慮症狀、飲酒量下降。

第二個實驗中,研究人員研究青春期時未接觸酒精的大鼠,當以 dCas9 技術促進甲基化、從而收緊染色質並阻止轉錄因子與 DNA 結合時,Arc 蛋白表達下降了,且焦慮情形與飲酒量皆增加。

實驗結果說明編輯杏仁核中的表觀基因組,或許能有效改善青少年酗酒後引起的成人精神病理學,基因編輯就像「解毒劑」,如果你願意,可為大腦特定受傷區域恢復原廠設置。

新論文發表在《科學前緣》(Science Advances)期刊。

(首圖來源:pixabay