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  • 资讯 > 热点资讯 > Nature: 饮酒会导致大脑记忆中心的表观遗传变化

    2021-08-12 来源:现代食品工程
    近日,美国宾夕法尼亚大学佩雷尔曼医学院的研究人员在Nature上发表了题为“Alcohol metabolism contributes to brain histone acetylation”的文章,发现酒精代谢产物对大脑组蛋白的乙酰化作用,为治疗酒精滥用及预防胎儿酒精综合症提供了新的方法和策略。

      近日,美国宾夕法尼亚大学佩雷尔曼医学院的研究人员在Nature上发表了题为“Alcohol metabolism contributes to brain histone acetylation”的文章,发现酒精代谢产物对大脑组蛋白的乙酰化作用,为治疗酒精滥用及预防胎儿酒精综合症提供了新的方法和策略。


    什么是表观遗传?

      表型(phenotype),又称性状,是指一个生物体(或细胞)可以观察到的性状或特征,是特定的基因型与环境相互作用的结果。包括个体形态、功能等各方面的表现,如身高、肤色、血型、酶活力、药物耐受力乃至性格等。经典遗传学(genetics)是指由于基因序列改变(如基因突变等)所引起的基因功能的变化,从而导致表型发生可遗传的改变;而表观遗传学(epigenetics)则是指在基因的DNA序列没有发生改变的情况下,基因功能发生了可遗传的变化,并最终导致了表型的变化。


      许多研究表明,表观遗传调控取决于代谢状态,并涉及特定的代谢因子。在神经元中,组蛋白的乙酰化依赖于代谢物乙酰辅酶A,它是由染色质结合的乙酰辅酶A合成酶2(Acetyl-CoA synthetase 2,ACSS2)催化乙酸盐产生的。值得注意的是,肝脏分解酒精导致血液中乙酸盐含量迅速增加,因此酒精是人体乙酸盐的主要来源。所以,神经元中的组蛋白乙酰化可能受到源自酒精的乙酸盐的影响。


      研究人员在小鼠体内使用稳定同位素标记,阐明酒精代谢导致大脑中组蛋白快速乙酰化的过程。该过程依赖ACSS2,将酒精代谢产生的乙酰基直接“沉淀”到组蛋白上。当给小鼠注射重标乙酸盐时,会观察到类似的乙酰化过程。当孕鼠暴露于同位素标记的酒精时,标记的乙酰基会结合到妊娠胎儿脑的组蛋白上。在离体的原代海马神经元中,胞外乙酸诱导与学习记忆相关的转录程序,这些程序对ACSS2抑制敏感。该研究表明酒精代谢通过ACSS2对大脑中组蛋白进行乙酰化和基因调节之间发生直接联系。

    (摘译自Nature, Published: 23 Oct 2019)

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