大脑衰老或是这个基因在作怪

【字体: 时间:2019年12月03日 来源:科技日报

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  随着老龄化社会的到来,大脑衰老成为人们日益关心的话题。中国科学院昆明动物所研究人员利用来自4只年轻猕猴、3只老年猕猴44个脑区的547个转录组数据,研究了非人灵长类动物大脑老化的潜在分子遗传机制,并找到可能导致大脑衰老的新标记基因。

  

随着老龄化社会的到来,大脑衰老成为人们日益关心的话题。中国科学院昆明动物所研究人员利用来自4只年轻猕猴、3只老年猕猴44个脑区的547个转录组数据,研究了非人灵长类动物大脑老化的潜在分子遗传机制,并找到可能导致大脑衰老的新标记基因。研究成果发表在最新一期国际期刊《基因组生物学》上。

昆明动物研究所灵长类进化遗传与发育学科组成员李明莉介绍,大脑衰老是一个复杂的过程,它依赖于多个脑区的精确调控,而以往的研究通常集中于少数脑区,缺乏一个涵盖多个脑区的转录图谱来解析大脑衰老背后的分子机制。

研究人员基于这些大规模转录组数据分析发现,随着年龄增长,皮质内脑区之间的表达连接性以及皮质内左右脑半球之间的表达连接性都在明显下降。在各个脑区中,基因表达和选择性剪接通过不同的机制来调控大脑衰老,而不同脑区之间老化的分子机制大同小异。

通过对老年猕猴的转录组数据基因共表达网络分析,研究人员发现了9个在老年猴中表现出连接性增强的模块,并解析出一个网络关键驱动基因PGLS,在老年猴中表达上调,可能对大脑衰老有重要作用。通过在小鼠体内过表达PGLS,发现可导致小鼠出现衰老的表型,例如认知能力下降,运动能力下降和厌食等等。进一步的生物学实验也证明,PGLS过表达导致突触丢失和细胞凋亡。因此,研究人员推断它很可能是大脑衰老的一个新的标记基因。

据悉,这是依托“模式动物表型与遗传研究国家重大科技基础设施(灵长类)”建设开展的一项研究工作。这一设施将对灵长类动物表型与遗传型进行系统研究,快速、精准深入解析生命现象变化中的表型与内在的遗传关系,对生命科学与医药健康领域研究具有重要意义。

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