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5-羟色胺可以调节神经元内的基因表达

文章作者:www.cs-vaccine.com发布时间:2019-12-07浏览次数:1026

根据西奈山伊坎医学院神经科学家进行的一项研究,脑血清素是一种神经递质,长期以来以其意想不到的方式在大脑神经元之间传递信号的作用而闻名。调节神经元内基因的表达。 3月13日在“自然”杂志上发表。这一发现可能有助于科学家更好地了解各种脑部疾病,包括情绪障碍,药物滥用/成瘾和神经退行性疾病。

“我们的研究结果与目前的教条有很大不同,后者基于神经递质,如血清素和多巴胺,只能通过激活大脑中的膜受体来调节脑细胞活性,”Say助理Ian Maze博士说。该论文的高级作者,西奈山伊坎医学院神经科学和药理学教授。 “我们发现这些大脑化学物质的作用不依赖于神经传递,但对其整体信号传导至关重要,这表明我们目前对这些分子的理解是不完整的,需要进一步研究。”

该研究围绕DNA及其如何形成每个人的个体生物图谱。身体中的每个细胞都含有两米长的DNA,是体内所有细胞功能的蓝图。这种DNA被缠绕在组蛋白的线轴中(蛋白质在细胞核中包装DNA,并且很容易被化学修饰以帮助调节基因表达)到称为核小体的结构中。当编码特定基因的DNA被紧密地包装到线轴中时,该基因不太可能被表达。当基因没有紧密缠结时,它更可能被表达。这可能会影响给定单元格的许多功能。

5-羟色胺是一种在大脑神经元之间传递信号的化学物质,参与调节情绪。选择性5-羟色胺再摄取抑制剂,称为SSRIs,改变大脑中血清素的水平并改变情绪。当从神经元释放小的5-羟色胺时,所产生的信号在大脑的不同部分之间的通信中建立链式反应。

研究小组发现,一种名为组织转谷氨酰胺酶2的蛋白质可直接将血清素分子附着于组蛋白(这一过程称为组蛋白血清素化),从而使血管松弛。使基因表达更强大。具体而言,他们发现一些松散的5-羟色胺卷轴附近的基因更容易在啮齿动物的大脑和人类神经元中表达。他们还表明,特异性结合复合物可以实现这一过程。

“偶尔,5-羟色胺可以化学连接到细胞核中的组蛋白,以调节基因表达,这引起了许多令人兴奋的问题,其中大部分问题尚未得到解决,”Maze博士说。 “虽然这一新发现导致了一系列需要通过更多研究来回答的新问题,但很明显,这项工作有望从根本上改变该领域解释血清素和其他单胺生物活性的方式。现象可能对我们对人类疾病的理解做出重大贡献,并为治疗的新目标提供信息。“

一些令人兴奋的问题包括:除5-羟色胺神经传递外,基因表达的5-羟色胺调节是否也在情绪调节中发挥作用?这种新知识可以用来开发更好的药物来治疗抑郁症或其他情绪吗?障碍是什么?它如何影响大脑?像物质使用障碍中起重要作用的多巴胺这样的相关神经递质是否也能附着在组蛋白上以调节大脑中的基因表达?

目前正在研究这些问题以及组蛋白和非组蛋白血清素化(以及更广泛的蛋白质单酰胺化,其他单胺类神经递质如多巴胺,组胺等的化学附着)的许多其他功能性后果。相关问题。在Maze博士的实验室,以及他在这个已发表项目上的合作者实验室。这项工作已经开始阐明这些新的化学“标记物”在调节正常大脑发育和与精神疾病相关的病理状态的沉积中的各种和关键活动