新闻发布

2012年2月2日，星期四

精神疾病可疑基因是对环境最敏感的基因之一。

科学家们首次在整个生命周期中跟踪了一种环境响应性调节机制的活动，该机制可以打开和关闭大脑执行中心的基因。美国国立卫生研究院的这项研究的主要发现包括：精神分裂症和自闭症所牵涉的基因最终成为特定基因俱乐部的成员，在发展过程中对环境敏感的关键时期，调节活性达到峰值。在这种从胎儿到产后生命的关键过渡过程中，这种被称为DNA甲基化的机制在人脑的前额叶皮层内突然从关闭切换为开启。随着甲基化的增加，出生后基因表达会减慢。

诸如甲基化之类的表观遗传机制留下了化学指示，该化学指示告诉基因要制造什么样的蛋白质，要制造什么样的组织或要激活什么功能。这些说明虽然不是我们DNA的一部分，但它们是从我们父母那里继承而来的。但是它们也会受到环境因素的影响，从而在整个生命周期中都可能发生变化。

美国国家卫生研究院国家心理健康研究所（NIMH）的科学家，该研究的主要作者Barbara Lipska博士解释说：“发育性脑部疾病可能可以追溯到生命早期的基因甲基化改变。” “例如，编码进行甲基化的酶的基因与精神分裂症有关。在产前大脑中，这些基因有助于形成发育学习，记忆和其他执行功能的电路，这些功能在疾病中会受到干扰。我们的研究表明，这些基因家族中的甲基化在从胎儿到出生后的生命过渡过程中发生了巨大变化，而且这一过程受甲基化本身以及遗传变异性的影响。在这个关键的早期生命周期中，这些基因的调节可能对环境影响特别敏感。”

Lipska及其同事于2012年2月2日在《美国人类遗传学杂志》上在线报道了人类前额叶皮层（PFC）表观基因组在整个生命周期中的起伏变化。

“这项新研究提醒我们，遗传序列只是发展故事的一部分。表观遗传学将养育与自然联系起来，向我们展示了环境何时何地可以影响基因序列的读取方式。”

在去年10月发表的一项伴随研究中，NIMH研究人员追踪了整个生命周期内PFC中基因产物的表达。当前的研究相反地检查了调节这种表达的PFC基因中27,000个位点的甲基化。两项研究均检查了非精神障碍患者的死后大脑，其年龄从受孕后两周到80岁不等。

在大多数情况下，当称为甲基的化学物质附着在基因的调控区域时，它们就会使它们沉默。通常，甲基化程度越高，基因表达越少。利普斯卡（Lipska）的研究小组发现，当基因表达最高时，产前PFC甲基化的总体水平较低，然后在出生时改变方向，随着儿童早期基因表达的下降而增加。随着年龄的增长，它逐渐趋于平稳。但是某些基因的甲基化显示出相反的轨迹。研究发现，甲基化受到性别，年龄和遗传变异的强烈影响。

例如，在检查的X染色体部位中，有85％的男性和女性之间的甲基化水平存在差异，这可能有助于解释自闭症和精神分裂症等疾病的性别差异。

不同年龄的不同基因（和基因的子集）甲基化。在精神分裂症和躁郁症患者中过表达的酶（称为甲基转移酶）的出生密码周围的甲基化中发现一些可疑基因达到峰值。反过来，此过程受其他基因的甲基化以及遗传变异的影响。因此，与这种精神疾病风险相关的基因除了遗传的DNA外，还可能通过甲基化影响基因表达。

现在，全世界的科学家都可以从该研究中挖掘出一个新创建的PFC寿命DNA甲基化在线数据库。合格的研究人员可以从以下位置访问数据：
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/projects/gap/cgi-bin/study.cgi?study_id=phs000417.v2.p1 。 NIMH开发的用于查询研究数据的Web浏览器应用程序BrainCloud可以从http://BrainCloud.jhmi.edu下载。

NIMH的任务是通过基础和临床研究来转变对精神疾病的理解和治疗，为预防，康复和治愈铺平道路。有关更多信息，请访问NIMH网站。

关于美国国立卫生研究院（NIH）：美国国立卫生研究院（NIH）是美国的医学研究机构，包括27个研究所和中心，并且是美国卫生与公共服务部的组成部分。 NIH是进行和支持基础，临床和转化医学研究的主要联邦机构，并且正在调查常见和罕见疾病的病因，治疗方法和治愈方法。有关NIH及其计划的更多信息，请访问www.nih.gov 。

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