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創(chuàng)傷性腦損傷能夠損害上百種基因，導(dǎo)致嚴(yán)重腦部**
日期：2025-05-01 01:19
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摘要：在一項(xiàng)新的研究中，美國(guó)加州大學(xué)洛杉磯分校的研究人員報(bào)道，頭部損傷能夠損害大腦中的上百種基因，從而增加人們患上很多種神經(jīng)系統(tǒng)**和精神**的風(fēng)險(xiǎn)。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在2017年2月的EBioMedicine期刊上，論文標(biāo)題為“Traumatic Brain Injury Induces Genome-Wide Transcriptomic, Methylomic, and Network Perturbations in Brain and Blood Predicting Neurological Disorders”。
這些研究人員**鑒定出他們認(rèn)為控制著上百種其他的基因的主導(dǎo)基因（master gene），這上百種基因與阿爾茨海默病、帕金森病、創(chuàng)傷后應(yīng)激障礙、中風(fēng)、...
在一項(xiàng)新的研究中，美國(guó)加州大學(xué)洛杉磯分校的研究人員報(bào)道，頭部損傷能夠損害大腦中的上百種基因，從而增加人們患上很多種神經(jīng)系統(tǒng)**和精神**的風(fēng)險(xiǎn)。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在2017年2月的EBioMedicine期刊上，論文標(biāo)題為“Traumatic Brain Injury Induces Genome-Wide Transcriptomic, Methylomic, and Network Perturbations in Brain and Blood Predicting Neurological Disorders”。
這些研究人員**鑒定出他們認(rèn)為控制著上百種其他的基因的主導(dǎo)基因（master gene），這上百種基因與阿爾茨海默病、帕金森病、創(chuàng)傷后應(yīng)激障礙、中風(fēng)、注意力缺乏多動(dòng)癥、自閉癥、精神分裂癥和其他腦部**相關(guān)聯(lián)。
了解哪些是主導(dǎo)基因可能給科學(xué)家們提供用于**腦部**的新**的靶標(biāo)。*終，科學(xué)家們可能甚至能夠了解如何重新修飾受損的基因從而降低腦部**風(fēng)險(xiǎn)，而且這一發(fā)現(xiàn)可能有助人們鑒定出通過(guò)修復(fù)這些基因來(lái)抵抗腦部**的化學(xué)物和食物。
論文通信作者之一、加州大學(xué)洛杉磯分校整合生物學(xué)與生理學(xué)副教授Xia Yang說(shuō)，“我們認(rèn)為這些主導(dǎo)基因?qū)е聞?chuàng)傷性腦損傷（traumatic brain injury, TBI），從而負(fù)面地觸發(fā)很多其他的基因發(fā)生變化。”
基因有潛力產(chǎn)生幾種蛋白異形體（protein isoform）中的任何一種，而且創(chuàng)傷性腦損傷能夠損害這些主導(dǎo)基因，從而能夠?qū)е缕渌蚴艿綋p害。
Yang說(shuō)，這一過(guò)程能夠以兩種方式發(fā)生。一種方式是這種損傷*終能夠?qū)е逻@些基因產(chǎn)生不常見的蛋白異形體。另一種方式是改變每個(gè)細(xì)胞中的基因表達(dá)拷貝數(shù)量。不論哪種變化發(fā)生都能夠阻止基因發(fā)揮正常的功能。如果基因產(chǎn)生一種錯(cuò)誤的蛋白異形體，那么它可能導(dǎo)致阿爾茨海默病等**。
論文通信作者之一、加州大學(xué)洛杉磯分校神經(jīng)外科教授、整合生物學(xué)與生理學(xué)教授Fernando Gomez-Pinilla說(shuō)，“人們對(duì)遭受腦創(chuàng)傷的人（比如足球運(yùn)動(dòng)員和士兵）在生命后期患上神經(jīng)系統(tǒng)**知之甚少。我們希望更多地了解這種情形是如何發(fā)生的?！?/span>
這些研究人員訓(xùn)練20只大鼠逃離迷宮。他們隨后讓其中的10只大鼠（作為測(cè)試組）接受液壓沖擊產(chǎn)生類似腦震蕩的腦部損傷，另外10只大鼠（作為對(duì)照組）沒有遭受腦部損傷。當(dāng)將這些大鼠再次放入迷宮中時(shí)，那些遭受腦部損傷的大鼠要比那些沒有遭受腦部損傷的大鼠多花費(fèi)大約25%的時(shí)間走出迷宮。
為了了解在遭受腦部損傷后，這些大鼠的基因如何發(fā)生變化，這些研究人員分析了每組大鼠中的5只大鼠的基因。特別地，他們提取了來(lái)自大鼠海馬體和白細(xì)胞的RNA。
這些研究人員發(fā)現(xiàn)在這些患有腦部損傷的大鼠中，它們的的海馬體有一組核心基因（由268種基因組成）發(fā)生變化，而且它們的白細(xì)胞也有一組核心基因（由1,215種基因組成）發(fā)生變化。
Yang說(shuō)，“令人吃驚的是，這些白細(xì)胞中的基因發(fā)生如此多的重大變化。大腦中的基因變化并不那么令人吃驚。它是如此至關(guān)重要的一個(gè)區(qū)域，因此很自然得出當(dāng)它遭受損傷時(shí)，它會(huì)給身體發(fā)送信號(hào)表明它遭受攻擊?！?/span>
在這些發(fā)生變化的基因當(dāng)中，將近有24種基因同時(shí)存在于海馬體和血液（更具體的說(shuō)，血液中的白細(xì)胞）中，因此，科學(xué)家們可能能夠開發(fā)出一種基于基因的血液測(cè)試來(lái)確定腦部損傷是否發(fā)生，而且測(cè)量其中的一些基因可能有助醫(yī)生預(yù)測(cè)一個(gè)人是否有可能患上阿爾茨海默病或其他的腦部**。這項(xiàng)研究也可能導(dǎo)致人們開發(fā)出更好的方法來(lái)診斷輕度創(chuàng)傷性腦損傷。
這些研究人員報(bào)道，在大鼠腦部損傷出現(xiàn)后發(fā)生變化的基因當(dāng)中，有100多種基因在人體中具有與神經(jīng)系統(tǒng)**和精神**相關(guān)聯(lián)的同源基因。比如，這項(xiàng)研究報(bào)道，在大鼠中受到影響的基因當(dāng)中，有16種基因在人體中具有與阿爾茨海默病易患性相關(guān)聯(lián)的同源基因。他們也發(fā)現(xiàn)在大鼠海馬體中受到影響的4種基因和在大鼠白細(xì)胞中受到影響的1種基因與人體中創(chuàng)傷后應(yīng)激障礙（PTSD）相關(guān)聯(lián)的基因存在同源性。
Yang說(shuō)，這項(xiàng)研究不僅表明哪些基因受到創(chuàng)傷性腦損傷的影響，與嚴(yán)重**相關(guān)聯(lián)，而且也可能指出調(diào)控代謝、細(xì)胞通信和炎癥的基因，這可能讓它們成為開發(fā)**腦部**的新療法的*好靶標(biāo)。
如今，這些研究人員正在研究一些主導(dǎo)基因以便確定對(duì)它們進(jìn)行修飾是否也導(dǎo)致大量其他的基因發(fā)生變化。如果確實(shí)如此的話，那么這些主導(dǎo)基因更有希望作為開發(fā)新療法的靶標(biāo)。他們也計(jì)劃在遭受創(chuàng)傷性腦損傷的人體中研究這種情形。
在2016年的一項(xiàng)研究中，Yang、Gomez-Pinilla和同事們報(bào)道果糖能夠損害上百種基因，而且一種被稱作二十二碳六烯酸（DHA）的Ω-3脂肪酸似乎會(huì)逆轉(zhuǎn)果糖導(dǎo)致的這些有害變化（EBioMedicine, May 2016, 7:157–166, doi:10.1016/j.ebiom.2016.04.008）。在那項(xiàng)研究中，他們鑒定出的多種基因之一是Fmod。在這項(xiàng)新的研究中，他們鑒定出Fmod也是一種主導(dǎo)基因。
Gomez-Pinilla說(shuō)，不是每個(gè)遭受創(chuàng)傷性腦損傷的人都會(huì)患上相同的**，但是更加嚴(yán)重的腦部損傷會(huì)損害更多的基因。
這些研究人員**鑒定出他們認(rèn)為控制著上百種其他的基因的主導(dǎo)基因（master gene），這上百種基因與阿爾茨海默病、帕金森病、創(chuàng)傷后應(yīng)激障礙、中風(fēng)、注意力缺乏多動(dòng)癥、自閉癥、精神分裂癥和其他腦部**相關(guān)聯(lián)。
了解哪些是主導(dǎo)基因可能給科學(xué)家們提供用于**腦部**的新**的靶標(biāo)。*終，科學(xué)家們可能甚至能夠了解如何重新修飾受損的基因從而降低腦部**風(fēng)險(xiǎn)，而且這一發(fā)現(xiàn)可能有助人們鑒定出通過(guò)修復(fù)這些基因來(lái)抵抗腦部**的化學(xué)物和食物。
論文通信作者之一、加州大學(xué)洛杉磯分校整合生物學(xué)與生理學(xué)副教授Xia Yang說(shuō)，“我們認(rèn)為這些主導(dǎo)基因?qū)е聞?chuàng)傷性腦損傷（traumatic brain injury, TBI），從而負(fù)面地觸發(fā)很多其他的基因發(fā)生變化。”
基因有潛力產(chǎn)生幾種蛋白異形體（protein isoform）中的任何一種，而且創(chuàng)傷性腦損傷能夠損害這些主導(dǎo)基因，從而能夠?qū)е缕渌蚴艿綋p害。
Yang說(shuō)，這一過(guò)程能夠以兩種方式發(fā)生。一種方式是這種損傷*終能夠?qū)е逻@些基因產(chǎn)生不常見的蛋白異形體。另一種方式是改變每個(gè)細(xì)胞中的基因表達(dá)拷貝數(shù)量。不論哪種變化發(fā)生都能夠阻止基因發(fā)揮正常的功能。如果基因產(chǎn)生一種錯(cuò)誤的蛋白異形體，那么它可能導(dǎo)致阿爾茨海默病等**。
論文通信作者之一、加州大學(xué)洛杉磯分校神經(jīng)外科教授、整合生物學(xué)與生理學(xué)教授Fernando Gomez-Pinilla說(shuō)，“人們對(duì)遭受腦創(chuàng)傷的人（比如足球運(yùn)動(dòng)員和士兵）在生命后期患上神經(jīng)系統(tǒng)**知之甚少。我們希望更多地了解這種情形是如何發(fā)生的?！?/span>
這些研究人員訓(xùn)練20只大鼠逃離迷宮。他們隨后讓其中的10只大鼠（作為測(cè)試組）接受液壓沖擊產(chǎn)生類似腦震蕩的腦部損傷，另外10只大鼠（作為對(duì)照組）沒有遭受腦部損傷。當(dāng)將這些大鼠再次放入迷宮中時(shí)，那些遭受腦部損傷的大鼠要比那些沒有遭受腦部損傷的大鼠多花費(fèi)大約25%的時(shí)間走出迷宮。
為了了解在遭受腦部損傷后，這些大鼠的基因如何發(fā)生變化，這些研究人員分析了每組大鼠中的5只大鼠的基因。特別地，他們提取了來(lái)自大鼠海馬體和白細(xì)胞的RNA。
這些研究人員發(fā)現(xiàn)在這些患有腦部損傷的大鼠中，它們的的海馬體有一組核心基因（由268種基因組成）發(fā)生變化，而且它們的白細(xì)胞也有一組核心基因（由1,215種基因組成）發(fā)生變化。
Yang說(shuō)，“令人吃驚的是，這些白細(xì)胞中的基因發(fā)生如此多的重大變化。大腦中的基因變化并不那么令人吃驚。它是如此至關(guān)重要的一個(gè)區(qū)域，因此很自然得出當(dāng)它遭受損傷時(shí)，它會(huì)給身體發(fā)送信號(hào)表明它遭受攻擊?！?/span>
在這些發(fā)生變化的基因當(dāng)中，將近有24種基因同時(shí)存在于海馬體和血液（更具體的說(shuō)，血液中的白細(xì)胞）中，因此，科學(xué)家們可能能夠開發(fā)出一種基于基因的血液測(cè)試來(lái)確定腦部損傷是否發(fā)生，而且測(cè)量其中的一些基因可能有助醫(yī)生預(yù)測(cè)一個(gè)人是否有可能患上阿爾茨海默病或其他的腦部**。這項(xiàng)研究也可能導(dǎo)致人們開發(fā)出更好的方法來(lái)診斷輕度創(chuàng)傷性腦損傷。
這些研究人員報(bào)道，在大鼠腦部損傷出現(xiàn)后發(fā)生變化的基因當(dāng)中，有100多種基因在人體中具有與神經(jīng)系統(tǒng)**和精神**相關(guān)聯(lián)的同源基因。比如，這項(xiàng)研究報(bào)道，在大鼠中受到影響的基因當(dāng)中，有16種基因在人體中具有與阿爾茨海默病易患性相關(guān)聯(lián)的同源基因。他們也發(fā)現(xiàn)在大鼠海馬體中受到影響的4種基因和在大鼠白細(xì)胞中受到影響的1種基因與人體中創(chuàng)傷后應(yīng)激障礙（PTSD）相關(guān)聯(lián)的基因存在同源性。
Yang說(shuō)，這項(xiàng)研究不僅表明哪些基因受到創(chuàng)傷性腦損傷的影響，與嚴(yán)重**相關(guān)聯(lián)，而且也可能指出調(diào)控代謝、細(xì)胞通信和炎癥的基因，這可能讓它們成為開發(fā)**腦部**的新療法的*好靶標(biāo)。
如今，這些研究人員正在研究一些主導(dǎo)基因以便確定對(duì)它們進(jìn)行修飾是否也導(dǎo)致大量其他的基因發(fā)生變化。如果確實(shí)如此的話，那么這些主導(dǎo)基因更有希望作為開發(fā)新療法的靶標(biāo)。他們也計(jì)劃在遭受創(chuàng)傷性腦損傷的人體中研究這種情形。
在2016年的一項(xiàng)研究中，Yang、Gomez-Pinilla和同事們報(bào)道果糖能夠損害上百種基因，而且一種被稱作二十二碳六烯酸（DHA）的Ω-3脂肪酸似乎會(huì)逆轉(zhuǎn)果糖導(dǎo)致的這些有害變化（EBioMedicine, May 2016, 7:157–166, doi:10.1016/j.ebiom.2016.04.008）。在那項(xiàng)研究中，他們鑒定出的多種基因之一是Fmod。在這項(xiàng)新的研究中，他們鑒定出Fmod也是一種主導(dǎo)基因。
Gomez-Pinilla說(shuō)，不是每個(gè)遭受創(chuàng)傷性腦損傷的人都會(huì)患上相同的**，但是更加嚴(yán)重的腦部損傷會(huì)損害更多的基因。
