早期经验改变DNA及基因表达

早期经验改变DNA及基因表达AaronLevin借助某种生化机能，母亲的照料决定孩子的压力反应。“教育塑造大众；就像枝弯则树斜，”亚历山大·蒲伯1734年写到，但是他大概没有在考虑老鼠体内的DNA甲基化和糖皮质激素受体。然而，精神病学研究最活跃的领域之一表明早期社会经验能在神经和内分泌压力反应方面产生，个体适应类型的差异，并因此与将来生活中的健康风险有关。MichaelMeaney医学博士在4月份国防医科大学第四届扁桃体和压力神经生物学年会上向听众解释。Meaney是精神病学、神经内科、神经外科系的JamesMcGill教授，同时是McGill大学蒙特利尔分校行为、基因和环境研究项目的主任。Meaney表示发育就是基因与环境相互作用。早期环境经验——比如是否缺乏母亲照料——可以造成包含DNA链在内的化学改变，这可由添加或删去甲基群、改变遗传表达，但不改变基本的DNA序列引起。这些化学变化如今被认为包括基因表达，而不是像过去假设的那样仅仅包括基因抑制。这种交互作用可以出现在发育的不同时期，进一步增加变异的机会。像这样的后生性机制允许普通基因型产生多种可能的显型。最近的研究已经关注到老鼠早教行为如何导致这样的DNA结构和表达改变以及后者是如何导致显型改变的。在出生一周内，母鼠花去一定时间舔并照料他们的幼子。活动的总量自然而然地在各个母鼠之间变化，但是在整个生殖过程中每个母鼠的所用时间保持一致。作为成鼠，舔得少的母鼠的后代表现出对压力更多的肾上腺皮质（HPA）反应，更大的情绪化以及在一些认知测验中表现更差。舔得少的母鼠的雌性后代也显示像成鼠一样较多的性接受度。“舔得多，照顾得多的母鼠的成年后代表现出在海马体中较高的糖皮质激素受体表达、增强的负性反馈抑制和更温和的肾上腺皮质反应，”他表示。此外，交叉培养实验显示舔的行为不仅仅由遗传决定，Meaney表示。“将幼鼠从舔得少的母亲那里放到舔得多的母亲的窝里，或相反，得到结果也相反，”他表示。他和其他研究人员已经沿着这条路，从幼儿照顾转到了成人行为研究上去了。Meaney表示母亲舔的触觉刺激激发神经生长因子—诱导型—A（NGFI-A）。它减少甲基化转而增加海马体内的肾上腺皮质激素受体数量。只有未甲基化的部位对NGFI-A反应。当然，人类并不像老鼠的小孩表现这样的刻板行为，所以研究人员一直渴求相似的类比。例如，与控制组比，自杀者的海马的尸检研究显示更少的肾上腺皮质激素受体。这种联系似乎在有儿童期虐待史的自杀者中更突出，他表示。“一次社会事件促使一系列细胞内的改变，”Meaney说。“亲代养育的变化可能驱动控制压力反应的神经结构的转变。”还有一事，Meaney表示，至少在老鼠身上通过增加足量NGFI-A促使肾上腺皮质激素受体过度表达，药理学操作可以逆转显型。这表明某天药物可能可以在人类身上实现同样的事。表观遗传与DOHaD的关系KarenALillycrop（英国Southampton大学生物科学学院细胞核发育生物学高级讲师）：表观遗传是指能稳定改变基因活性而不改变基因序列的过程，所以是转录控制的“另外”一层机制，这种机制可调节基因表达的强弱。这些机制在细胞的正常发育和生长中至关重要，与发育性疾病和癌症的关系已经明确。表观遗传过程主要包括：DNA甲基化、组蛋白修饰和微小RNA。我们通过动物实验室研究试图回答以下问题：所有营养怎么影响表观基因？哪些证据证明，宫内生存影响甲基化过程？把这种基因甲基化后，发生什么结果？这种甲基化的改变持续多长时间？最近的发现表明，怀孕期间常量营养素的摄入发生改变，可以影响这些表观遗传机制。一只小鼠的妈妈妊娠期间吃的是低叶酸饮食，Agouti基因没有甲基化，皮毛是黄色的，小鼠肥胖；另一只小鼠的妈妈吃的是高叶酸饮食，有甲基化，皮毛仍是褐色的，小鼠体重正常。而且，这种试验诱导产生的表观遗传效应可从一代传到下一代。试验室的研究结果表明，在健康和疾病的发育起源方面，表观遗传机制可能起着关键作用。“错误规划”导致疾病发生AndreasPlagemann博士（德国柏林医科大学“实验产科学”研究组负责人）：目前认为，子宫内和出生后早期的营养、代谢和激素环境改变可能会使人在以后的生活中容易发生某些异常和疾病，换句话说，一旦在围产期“错误规划”会对将来产生什么影响呢？对于糖尿病母亲所生的后代进行的研究有助于对这个问题的认识。激素是依赖环境的组织者，负责形成“神经-内分泌-免疫网络”，而后者负责调节生命的所有基本过程。因此，在神经-内分泌调节系统形成控制的“自我组织”过程中，相应激素的浓度异常可能引起长久的“规划不当”和一生中的“功能障碍”。胎儿和新生儿的高胰岛素是糖尿病母亲所生后代的发病特点。研究表明，围产期胰岛素本身的浓度升高，就可以“规划”未来肥胖和糖尿病的发生。因此，从临床角度看，通过对妊娠期间的糖尿病患者进行筛查和治疗，并在出生后早期避免婴儿喂养过度，才是真正的一级预防，能够避免胎儿和新生儿远期的高胰岛素血症。