最新一期的神經(jīng)病學(xué)權(quán)威雜志《Alzheimer's&Dementia》日前刊登了上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬瑞金醫(yī)院神經(jīng)病學(xué)研究所樂(lè)衛(wèi)東教授課題組研究成果(Alzheimer's&Dementia、2015Jun26、doi:10、1016)。該雜志由國(guó)際阿爾茨海默病及癡呆協(xié)會(huì)主辦,2014年該雜志的影響因子是12、407分。
在樂(lè)教授的指導(dǎo)下,劉會(huì)博士等通過(guò)歷時(shí)四年的時(shí)間,研究了慢性低氧對(duì)阿爾茨海默病(AD)發(fā)病的影響并著重從表觀遺傳學(xué)角度來(lái)研究其發(fā)生機(jī)制。慢性低氧作為一種重要的環(huán)境因素可以在生命的不同階段影響AD的發(fā)病。樂(lè)教授團(tuán)隊(duì)先前研究證實(shí)慢性低氧可加重AD小鼠腦內(nèi)老年斑的形成,而孕期慢性間歇性低氧可加劇子代AD小鼠學(xué)習(xí)記憶受損及腦內(nèi)老年斑的聚集,子代野生型小鼠也表型出類似的病理表型(NeurobiologyofAging2009,30:1091-1098;2013,34:663-678、)。而且,低氧可以改變NEP啟動(dòng)子組蛋白修飾而下調(diào)NEP的表達(dá),進(jìn)而使Aβ的降解減少,提示低氧可通過(guò)表觀遺傳修飾來(lái)調(diào)節(jié)基因的表達(dá)。
基于上述發(fā)現(xiàn),在本研究中,作者探討了慢性低氧對(duì)APPSwe/PS1dE9轉(zhuǎn)基因模型小鼠行為學(xué)和AD相關(guān)神經(jīng)病理發(fā)展的影響,并進(jìn)一步從DNA甲基化修飾角度研究了可能的作用機(jī)制。他們發(fā)現(xiàn),慢性低氧的小鼠與未經(jīng)歷慢性低氧處理的小鼠相比,表現(xiàn)出空間學(xué)習(xí)記憶能力的下降,AD相關(guān)神經(jīng)病理表型的加重,包括老年斑形成增多,Aβ生成增加,Tau蛋白磷酸化增強(qiáng),突觸小泡減少等;此外,表觀遺傳性分析表明,慢性低氧通過(guò)降低小鼠腦內(nèi)DNA甲基轉(zhuǎn)移酶3b(DNMT3b)的表達(dá)來(lái)降低基因組DNA甲基化的水平,并下調(diào)γ剪切酶組分相關(guān)基因(PS1,PEN2和NCT等)啟動(dòng)子區(qū)域的甲基化水平,從而進(jìn)一步影響這些基因在蛋白水平的表達(dá)。而通過(guò)表觀遺傳學(xué)干預(yù),上調(diào)DNMT3b可以逆轉(zhuǎn)這些改變。這些研究結(jié)果表明,慢性低氧可能通過(guò)下調(diào)DNMT3b來(lái)加重AD的發(fā)生。
研究結(jié)果明確了慢性低氧是AD發(fā)生的危險(xiǎn)因素,進(jìn)一步從DNA甲基化修飾的角度闡明了其分子作用機(jī)制。該成果不僅支持了環(huán)境因素能夠激發(fā)并加重AD的觀點(diǎn),還可以給AD的治療提供新的思路,并為AD的早期預(yù)防提供理論依據(jù)。未來(lái)通過(guò)調(diào)節(jié)生物體表觀遺傳修飾,可能為AD的治療提供新的突破。