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大腦衰老或是這個基因在作怪

發表時間:2019-12-02 08:16來源:科技日報

隨著老齡化社會的到來,大腦衰老成為人們日益關心的話題。中國科學院昆明動物所研究人員利用來自4只年輕獼猴、3只老年獼猴44個腦區的547個轉錄組數據,研究了非人靈長類動物大腦老化的潛在分子遺傳機制,并找到可能導致大腦衰老的新標記基因。研究成果發表在最新一期國際期刊《基因組生物學》上。

  昆明動物研究所靈長類進化遺傳與發育學科組成員李明莉介紹,大腦衰老是一個復雜的過程,它依賴于多個腦區的精確調控,而以往的研究通常集中于少數腦區,缺乏一個涵蓋多個腦區的轉錄圖譜來解析大腦衰老背后的分子機制。

  研究人員基于這些大規模轉錄組數據分析發現,隨著年齡增長,皮質內腦區之間的表達連接性以及皮質內左右腦半球之間的表達連接性都在明顯下降。在各個腦區中,基因表達和選擇性剪接通過不同的機制來調控大腦衰老,而不同腦區之間老化的分子機制大同小異。

  通過對老年獼猴的轉錄組數據基因共表達網絡分析,研究人員發現了9個在老年猴中表現出連接性增強的模塊,并解析出一個網絡關鍵驅動基因PGLS,在老年猴中表達上調,可能對大腦衰老有重要作用。通過在小鼠體內過表達PGLS,發現可導致小鼠出現衰老的表型,例如認知能力下降,運動能力下降和厭食等等。進一步的生物學實驗也證明,PGLS過表達導致突觸丟失和細胞凋亡。因此,研究人員推斷它很可能是大腦衰老的一個新的標記基因。

  據悉,這是依托“模式動物表型與遺傳研究國家重大科技基礎設施(靈長類)”建設開展的一項研究工作。這一設施將對靈長類動物表型與遺傳型進行系統研究,快速、精準深入解析生命現象變化中的表型與內在的遺傳關系,對生命科學與醫藥健康領域研究具有重要意義。

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