Nature子刊:可增强记忆力的神奇蛋白

【字体: 时间:2015年12月23日 来源:生物通

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  最近,由德国海德堡大学神经科学中心Hilmar Bading带领的研究团队发现,提高大脑中某些基因修饰酶的水平,能显著提高认知能力。相关研究结果发表在最近的《Molecular Psychiatry》杂志上。

  

生物通报道:最近,由德国海德堡大学神经科学中心Hilmar Bading带领的研究团队发现,提高大脑中某些基因修饰酶的水平,能显著提高认知能力。小鼠实验表明,Dnmt3a2蛋白可以提高动物的记忆力表现。因为这种蛋白质也会影响恐惧记忆以及清除坏记忆的能力,因此研究人员希望,这些发现可以用于治疗创伤后应激障碍和其他形式的焦虑症。相关研究结果发表在最近的《Molecular Psychiatry》杂志上。延伸阅读:光遗传学突破:用光提高记忆力

在一项早期的研究中,海德堡大学的科学家们发现,在老年小鼠的大脑中,Dnmt3a2蛋白的水平降低。当给老年小鼠注射产生这种蛋白质的病毒时,它们的记忆能力提高。Bading教授解释说:“现在我们发现,提高年轻小鼠大脑中的Dnmt3a2水平,也提高了它们的认知能力。”在多个不同的长期记忆测试中(包括经典的巴甫洛夫条件反射),科学家们能够证明,具有更多Dnmt3a2的小鼠表现要好得多。

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Dnmt3a2是一种表观遗传调节因子,可对遗传物质DNA产生化学修饰。其结果是,特定蛋白质生成率的变化。基因转录(将遗传信息翻译成RNA)的激活,以及随后的新蛋白合成,不仅在记忆巩固中起着关键作用,而且也在记忆消除中起作用。因此,海德堡大学的科学家,也进行了“擦除”实验,使用患者对抗性疗法中类似的方法。这种疗法是用来治疗创伤后应激障碍,并旨在中断、甚至完全消除干扰的关联。Bading解释说:“我们发现,大脑中Dnmt3a2水平更高的小鼠,能够以更大的效率,去除特定部位和疼痛刺激之间的关联。”

海德堡大学科学家的这些研究结果,提供了有价值的信息,推动着认知障碍的疗法发展。Bading教授继续说:“它们可用于开发新的药物,来改善老年痴呆或神经退行性疾病(如阿尔茨海默症)患者的记忆。研究人员还发现,可以用来开发治疗焦虑症的新方法。提高这种酶的产量和活性的药物,可以与对抗疗法相结合。”然而,Bading教授也担心,这些新结果可能会导致健康个体滥用药物,来提高他们的心理过程和知识能力。

(生物通:王英)

生物通推荐原文摘要:
Dnmt3a2: a hub for enhancing cognitive functions
Abstract:The mechanisms responsible for fear memory formation and extinction are far from being understood. Uncovering the molecules and mechanisms regulating these processes is vital for identifying molecular targets for the development of novel therapeutic strategies for anxiety and fear disorders. Cognitive abilities require the activation of gene expression necessary to the consolidation of lasting changes in neuronal function. In this study we established a key role for an epigenetic factor, the de novo DNA methyltransferase, Dnmt3a2, in memory formation and extinction. We found that Dnmt3a2 overexpression in the hippocampus of young adult mice induced memory enhancements in a variety of situations; it converted a weak learning experience into long-term memory, enhanced fear memory formation and facilitated fear memory extinction. Dnmt3a2 overexpression was also associated with the increased expression of plasticity-related genes. Furthermore, the knockdown of Dnmt3a2 expression impaired the animals’ ability to extinguish memories, identifying Dnmt3a2 as a key player in extinction. Thus, Dnmt3a2 is at the core of memory processes and represents a novel target for cognition-enhancing therapies to ameliorate anxiety and fear disorders and boost memory consolidation.

 

 

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