科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了加速和減緩大腦老化的基因變異

2022-04-18 10:50

科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了基因組中15個(gè)“熱點(diǎn)”，它們要么加速大腦衰老，要么減緩大腦衰老。

南加州大學(xué)4月5日消息

由南加州大學(xué)（University of Southern California，USC）領(lǐng)導(dǎo)的研究小組的這一發(fā)現(xiàn)可能提供新的藥物靶點(diǎn)，以抵抗發(fā)育遲緩、阿爾茨海默病和其他退化性大腦疾病。這項(xiàng)研究近日在線發(fā)表在《自然－神經(jīng)科學(xué)》（Nature Neuroscience）雜志上。

研究于2022年4月5日發(fā)表在《Nature Neuroscience》（最新影響因子：24．884）雜志上

“這里最大的改變是發(fā)現(xiàn)染色體上加速或減緩大腦老化的位置。這些可以很快成為新的藥物靶點(diǎn)，” 該研究的主要作者、通過薈萃分析增強(qiáng)神經(jīng)影像遺傳學(xué)（Enhancing NeuroImaging Genetics through Meta－Analysis，ENIGMA）聯(lián)盟的聯(lián)合創(chuàng)始人兼主任、南加州大學(xué)的 Paul Thompson 教授說， “通過我們的 AI4AD（阿爾茨海默病人工智能）計(jì)劃，我們甚至有一個(gè)基因組指導(dǎo)的藥物再利用計(jì)劃，以這些為目標(biāo)，尋找新的和現(xiàn)有的藥物，幫助我們更好地衰老。”

Paul Thompson 教授

ENIGMA 聯(lián)盟是一個(gè)位于南加州大學(xué)的工作組，匯集了影像基因組學(xué)領(lǐng)域的研究人員，以根據(jù)大腦影像和遺傳數(shù)據(jù)了解大腦結(jié)構(gòu)、功能和疾病。他們正在探索大量的大腦數(shù)據(jù)，并發(fā)表了一些迄今為止規(guī)模最大的關(guān)于精神分裂癥、重度抑郁癥、雙相情感障礙、癲癇、帕金森病，甚至艾滋病毒感染的神經(jīng)影像學(xué)研究。

為了發(fā)現(xiàn)這些熱點(diǎn)，也就是基因組位點(diǎn)，來自世界各地的 200 多名 ENIGMA 成員科學(xué)家尋找了大腦被兩次磁共振掃描的人。掃描可以測量他們的大腦在控制記憶、情感和分析思維的區(qū)域中獲得或丟失組織的速度。

篩選了100萬個(gè)標(biāo)記

在計(jì)算出 15，000 名不同年齡人群的腦組織變化率后，研究人員在他們的基因組中篩選了 100 萬個(gè)標(biāo)記，以檢測出 15 個(gè)基因組位點(diǎn)特異性，即基因或染色體上其他 DNA 序列的特定物理位置，它們加速了腦組織的變化。

Thompson 說，這些位點(diǎn)包括一些眾所周知的阿爾茨海默病風(fēng)險(xiǎn)基因，如APOE，以及一些新的基因。研究人員還發(fā)現(xiàn)，與抑郁癥、精神分裂癥和認(rèn)知功能有關(guān)的基因也存在重疊。

南加州大學(xué)凱克醫(yī)學(xué)院（Keck School of Medicine of USC）神經(jīng)病學(xué)副教授、合著者 Neda Jaahanshad 說：“其中一些遺傳變異影響兒童時(shí)期大腦亞結(jié)構(gòu)的生長速度，而另一些影響老年時(shí)期腦組織損失的速度。大腦的不同部分具有與其變化率相關(guān)的特定基因。”

Thompson 補(bǔ)充說：“你可以看到，著名的阿爾茨海默病風(fēng)險(xiǎn)基因 APOE 會(huì)對大腦的幾個(gè)結(jié)構(gòu)（海馬體和杏仁核）產(chǎn)生了不利影響，這也說得通，因?yàn)樗鼈兪谴竽X中最容易受到阿爾茨海默病影響的區(qū)域，它似乎特別加速了那里的組織損失。”

ENIGMA 還開展了一些研究兒童腦部疾病的國際項(xiàng)目——從圖雷特綜合癥（這種障礙會(huì)出現(xiàn)無法輕易控制的反復(fù)運(yùn)動(dòng)或不想發(fā)出的聲音）、自閉癥到癲癇。研究人員說，減緩或加速兒童大腦生長的新基因列表也為研究這些疾病提供了新的線索。

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