无论孩子还是老人都需要学习，环境严重影响大脑衰老相关DNA甲基化水平

让你的大脑保持年轻的奥秘

　　

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无论是人类还是老鼠这样的动物，基因组都包含数万个基因。然而，不仅是整体的基因蓝图决定了细胞的功能和健康，实际上还决定了哪些基因被开启或关闭。

众所周知，衰老、生活条件、行为和环境因素都会影响基因的开启或关闭能力。这种被称为“表观遗传学”的现象已经成为当前的研究热点。

两千多年前，孟子就说过:生于忧患，死于安乐。这告诉我们一个人的生活环境对他的影响有多大。

2021年6月，德国德累斯顿工业大学再生治疗中心的研究人员在《Nature Communications》杂志上发表了题为《环境富集保存老年老鼠海马中年轻的DNA甲基化景观》的研究论文。

通过单核苷酸分辨率全基因组DNA甲基化测序，证明高刺激环境也可以恢复大脑海马区大量与年龄相关的DNA甲基化变化，说明高刺激环境可以使大脑的记忆控制中心海马保持年轻。这也解释了为什么积极、多样的生活有助于保持老年时的心理健康。

 

 

衰老与脑功能逐渐衰退有关，表现为认知障碍、神经退行性疾病风险增加、神经可塑性丧失。衰老过程中大脑功能的下降与表观遗传变化有关，包括DNA甲基化。

生活方式因素，包括体育锻炼、认知刺激和社会互动，可以缓解人类与年龄相关的大脑功能下降，并在衰老过程中改善大脑功能，但它们对与年龄相关的表观遗传变化的影响尚不清楚。

随着年龄的增长，DNA甲基化水平会逐渐下降，因此DNA甲基化水平可以作为表观遗传时钟来测量衰老水平，跟踪一个人的生理年龄。

那么，在衰老过程中，生活方式是否通过改变DNA甲基化水平来影响大脑功能呢?

为了验证这一点，研究小组对老鼠进行了研究。他们让两组老鼠在不同的环境中长大。一组是在充满刺激的环境中长大的，有各种各样的玩具和隧道管。另一组没有这些。

然后，对这两组鼠的基因组进行了测试，发现在刺激环境中长大的鼠随着年龄的增长，其DNA甲基化水平下降的幅度较小。

在低刺激环境中长大的老鼠，它们的DNA甲基化水平下降得更明显。

这些DNA甲基化水平的变化不会影响遗传信息，但会影响基因是否被激活或激活的水平。

这些测试结果意味着，在刺激环境中长大的老鼠，在某种程度上保持了年轻的状态。

研究小组进一步发现，刺激环境会影响老鼠大脑中记忆控制中心——海马中与新神经元和细胞连接相关的基因。

从表观遗传学的观点来看，生活在刺激环境中的老鼠大脑海马区保持着年轻的状态。

与在低刺激环境中长大的同年龄鼠相比，在刺激环境中长大的鼠的大脑更具有可塑性，具有更大的“神经可塑性”。

许多其他研究表明，生活在高刺激环境中的老鼠在记忆测试中比生活在低刺激环境中的老鼠表现得更好。

该研究的通讯作者Gerd Kempermann说，这种出色的表现可能是由于生活在刺激环境中的鼠的DNA甲基化水平更稳定。

最后，Gerd Kempermann说，虽然对人类来说，生活方式如何影响行为以及人类如何对外部环境刺激作出反应比鼠复杂得多，但人类和鼠的基本表观遗传原理是相同的。

总的来说，高刺激环境在预防和抵消老年动物脑功能障碍方面具有很大的潜力，包括突触可塑性、海马神经发生和认知能力。

通过单核苷酸分辨率全基因组DNA甲基化测序，证明高刺激环境也可以恢复大脑海马区大量与年龄相关的DNA甲基化变化。

这些发现提供了一个潜在的机制:与环境的积极互动可以在整个神奇的周期中支持和促进大脑功能。

 

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