Neuron:熱休克蛋白與大腦疾病
日期:2014-04-14 09:57:03
如果胎兒通過(guò)母體遭受到多種環(huán)境危害(例如創(chuàng)傷、疾病、酗酒或藥物濫用),那么孩子出生后可能更容易患上一些精神疾病,例如精神分裂癥、創(chuàng)傷后應(yīng)激障礙PTSD、孤獨(dú)癥和雙相情感障礙等等。不過(guò),此前人們并不了解這些壓力因素是如何影響胎兒大腦發(fā)育的。
現(xiàn)在,耶魯大學(xué)的科學(xué)家們找到了上述過(guò)程中的關(guān)鍵分子——熱休克因子HSF1。這項(xiàng)研究發(fā)表在Cell旗下的Neuron雜志的網(wǎng)站上。文章指出,HSF1是大腦細(xì)胞中的重要觸發(fā)器,多種影響胎兒的環(huán)境危害都會(huì)使之激活。
研究人員用酒精、甲基汞處理小鼠胚胎,或者使其母體發(fā)生癲癇。他們發(fā)現(xiàn),這些壓力因素會(huì)激活大腦皮層細(xì)胞中的HSF1。而HSF1可以為這些腦細(xì)胞提供保護(hù),幫助它們?cè)谀婢诚律妗?/span>
隨后,研究人員研究了大腦皮層缺乏HSF1的小鼠胚胎。研究顯示,即使環(huán)境危害的水平非常低,這些小鼠還是會(huì)出現(xiàn)大腦結(jié)構(gòu)異常,而且在出生后更容易患上癲癇。
另外,研究團(tuán)隊(duì)還通過(guò)iPS技術(shù),將精神分裂癥患者的成體細(xì)胞誘導(dǎo)成為多能干細(xì)胞,并在此基礎(chǔ)上構(gòu)建了“精神分裂癥”神經(jīng)前體細(xì)胞。他們發(fā)現(xiàn),這些細(xì)胞在面對(duì)環(huán)境危害的時(shí)候,基因產(chǎn)生的應(yīng)答比對(duì)照組劇烈得多。這再次說(shuō)明,環(huán)境危害主要誘導(dǎo)脆弱的細(xì)胞發(fā)生故障。
“我們的研究顯示,不同類(lèi)型的環(huán)境危害會(huì)引發(fā)同樣的問(wèn)題,只要它們發(fā)生在同一個(gè)胎兒發(fā)育階段,”文章的資深作者,耶魯大學(xué)的Pasko Rakic說(shuō)。“相反,同樣類(lèi)型的環(huán)境危害也可能造成完全不同的病理過(guò)程,如果它發(fā)生在胎兒發(fā)育的不同時(shí)期。”
這項(xiàng)研究向人們展示,當(dāng)胎兒大腦細(xì)胞面臨環(huán)境危害時(shí),HSF1具有非常關(guān)鍵的作用。這種因子與精神類(lèi)疾病的發(fā)生有著重要的聯(lián)系。
研究人員指出,HSF1激活可以作為細(xì)胞受損的永久性標(biāo)志。在此基礎(chǔ)上,人們可以鑒定成人體內(nèi)的受損細(xì)胞,以便探尋相關(guān)疾病的發(fā)病機(jī)制,尋找保護(hù)這些脆弱細(xì)胞的方法。