哥倫比亞大學(xué)Mortimer B. Zuckerman思維腦行為研究所的研究人員報(bào)告說，由一種叫做TIA1的基因編碼的朊蛋白樣蛋白可以幫助大腦控制可怕的記憶。沒有這種基因，雌性小鼠表現(xiàn)出創(chuàng)傷后應(yīng)激障礙或創(chuàng)傷后應(yīng)激障礙的跡象。

這項(xiàng)研究的結(jié)果(“TIA1的遺傳擾動(dòng)揭示了恐懼記憶中的生理作用”)發(fā)表在Cell Reports上，指出TIA1是抗擊創(chuàng)傷后應(yīng)激障礙的新目標(biāo)，這在女性中幾乎是男性的兩倍。 。

“解釋生物與環(huán)境之間的相互作用，導(dǎo)致所有精神疾病，包括創(chuàng)傷后應(yīng)激障礙，已經(jīng)證明非常困難，”該研究所大學(xué)教授兼聯(lián)合主任，以及卡夫利教授醫(yī)學(xué)博士Eric R. Kandel說。在哥倫比亞大學(xué)的腦科學(xué)。“今天關(guān)于TIA1的發(fā)現(xiàn)揭示了這種相互作用的關(guān)鍵因素之一。我們的研究為開發(fā)治療方法提供了一種有前景的方法，可以減輕創(chuàng)傷后應(yīng)激障礙和其他相關(guān)精神疾病的根本原因。“

朊病毒最初是在稱為傳染性海綿狀腦病的神經(jīng)系統(tǒng)疾病的背景下描述的，其中包括牛的瘋牛病和人的克雅氏病(Creutzfeldt-Jakob disease)。在這些疾病中，錯(cuò)誤折疊的朊蛋白在神經(jīng)元內(nèi)聚集在一起，形成大的聚集體，導(dǎo)致神經(jīng)元降解和死亡。神經(jīng)元死亡后，朊病毒被釋放并感染鄰近的細(xì)胞，就像病毒一樣。隨著時(shí)間的推移，這個(gè)過程有時(shí)會(huì)導(dǎo)致致命的神經(jīng)癥狀。

但是在2003年，坎德爾和他的團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)一些朊病毒并不危險(xiǎn)，但功能性很強(qiáng)，并且可以發(fā)揮重要的生物學(xué)作用。例如，在2015年，Kandel及其同事發(fā)現(xiàn)功能性朊蛋白CPEB3可幫助大腦保持長期記憶。TIA1是另一種這樣的功能性朊病毒。它有助于神經(jīng)元應(yīng)對(duì)細(xì)胞壓力。

“當(dāng)神經(jīng)元受到壓力時(shí)，例如對(duì)病毒感染的反應(yīng)，TIA1蛋白質(zhì)會(huì)隔離細(xì)胞內(nèi)不必要的生物分子，”該研究所Kandel實(shí)驗(yàn)室的副研究科學(xué)家，該論文的第一作者Joseph Rayman博士說。 。“這使得該小組能夠全力以赴應(yīng)對(duì)壓力。”

TIA1存在于許多大腦區(qū)域，但在腹側(cè)海馬體中特別活躍，該區(qū)域已知可調(diào)節(jié)與壓力和恐懼相關(guān)的記憶。Kandel和Rayman想知道TIA1功能的中斷是否會(huì)導(dǎo)致恐懼記憶中斷，這在創(chuàng)傷后應(yīng)激障礙中起著關(guān)鍵作用。

為了找到答案，研究人員改變了雄性和雌性小鼠腹側(cè)海馬中TIA1的含量。然后，科學(xué)家訓(xùn)練老鼠將無害的氣味，乙醇?xì)馕杜c壓力體驗(yàn)聯(lián)系起來。當(dāng)置于其他乙醇香味的環(huán)境中時(shí)，動(dòng)物表現(xiàn)出回避行為：它們傾向于遠(yuǎn)離壓力的氣味。

但是當(dāng)研究人員取消TIA1時(shí)，他們看到了行為上的變化，這種變化僅限于雌性小鼠。去除TIA1似乎對(duì)男性沒有影響，但女性的避免行為飆升; 他們可怕的記憶得到了顯著的提升。

研究人員認(rèn)為，與男性相比，這種明顯的性別差異可能是揭示女性創(chuàng)傷后應(yīng)激障礙患病率高得多的原因。它還強(qiáng)調(diào)了將雌性小鼠納入科學(xué)研究的重要性，這種做法長期以來一直被科學(xué)界所勸阻。

“將雌性小鼠納入科學(xué)研究是最近的現(xiàn)象; 研究人員曾經(jīng)推斷，女性的周期性激素變化會(huì)使研究結(jié)果復(fù)雜化，“雷曼說。“但在我們的研究中包括雌性小鼠證明了轉(zhuǎn)化。如果我們沒有檢查女性大腦，我們就永遠(yuǎn)不會(huì)發(fā)現(xiàn)TIA1的重要性。“

精神疾病非常復(fù)雜。它們被認(rèn)為與許多基因有關(guān)，每個(gè)基因?qū)@個(gè)問題的貢獻(xiàn)很小。但坎德爾和雷曼相信，他們的工作可以擴(kuò)展到識(shí)別和治療人的疾病。例如，PTSD最終可以追溯到恐懼記憶的異常處理。負(fù)責(zé)恐懼老鼠記憶的大腦區(qū)域也是造成人們恐懼記憶的原因。

“不僅如此，小鼠中編碼TIA1的基因也存在于人類基因組中，”雷曼說。“為了尋找TIA1活性水平與人類應(yīng)激反應(yīng)之間的聯(lián)系，我們目前正在分析瑞典個(gè)體的DNA。”

“我們希望我們的工作與其他人的工作相結(jié)合，能夠識(shí)別大量基因，每個(gè)基因都會(huì)造成一定程度的創(chuàng)傷后應(yīng)激障礙風(fēng)險(xiǎn)，”坎德爾說，他也是霍華德休斯的高級(jí)研究員。醫(yī)學(xué)研究所。“計(jì)算和理論建模的進(jìn)展很快就可以讓我們看一個(gè)人的特定基因組成，并確定他或她患上PTSD等精神疾病的風(fēng)險(xiǎn)，然后提供在分子水平上治療它的最佳方法。”