Nature子刊:消除恐惧记忆的“灵活度”来自DNA修饰

日期: 2019年02月22日


    

昆士兰大学脑研究所的Timothy Bredy教授说,恐惧是一种重要的生存机制,利用环境中的暗示来激发某些身体反应,反过来,在不再需要它时,这种能力又会受到抑制。

 

“你仍然记得‘哪些是有危险的东西,我要小心’,但你不想让它们影响你正常工作的能力,”Bredy教授说。

 

恐惧消退起到对抗恐惧的平衡作用,包括创造新的无恐惧记忆,这些记忆具有与原始恐惧记忆相竞争的类似环境元素。

 

Bredy教授说,恐惧和恐惧消退之间的平衡对认知灵活性至关重要,它让大脑能够迅速适应不断变化的环境。

 

恐惧消退障碍是创伤后应激障碍(PTSD)和恐惧症的一个重要特征。“DNA碱基上的化学标签就像一个调光开关,可以在不影响潜在DNA序列的情况下打开或关闭基因的表达。”

 

他和他的团队,包括Xiang Li博士已经发现了这些化学标签如何帮助调节恐惧消退。

 

Li博士说:“很长时间以来,人们认为只有一种DNA碱基(胞嘧啶)被修饰,被修饰的部分基因表达下降。我们现在发现,另一种DNA碱基(腺苷)也可以被化学修饰,而且脱氧腺苷(腺嘌呤)的修饰增加了某些基因的活性,擦除了人们的担心。”

 

研究人员把小鼠放在一个盒子里,盒子里它们听到一种特殊的声音,紧接着是轻微的脚底震动,小鼠很快把声音和脚底震动联系起来,当它们听到声音的时候就僵硬得“冻”住了。

 

为了鼓励恐惧消退,小鼠被放在一个不同的盒子里,在那里让它们反复听同样的声音,但不震动脚底。当小鼠回到原来的盒子以后,它们就不再害怕声音了。

 

研究人员检查了这些小鼠的DNA,特别是参与恐惧消退过程的神经元的DNA。在这个过程中,他们逐渐发现了神经元基因组中超过2800个位置存在一种经过修饰的脱氧腺苷。

 

而且这种变化只发生在恐惧消退过程中。特别是,一种被称为脑源性神经营养因子(BDNF)的基因中也发现了腺苷修饰,该基因被认为可以促进学习和记忆。有趣的是,恐惧消退期间,这种修饰似乎会增加BDNF的水平。

 

为了确认脱氧酰胺修饰对恐惧消退的重要性,Li博士关闭了一组小鼠的修饰基因,然后重复试验。小鼠学会害怕的声音以后,无法形成恐惧消退记忆。

 

最终,Bredy教授和Li博士都想了解恐惧消退记忆是如何在大脑中形成和储存的。“这项工作是朝这一目标迈出的重要一步,也是找到治疗各种精神疾病的有效方法的一次试探。”

 

原文检索:The DNA modification N6-methyl-2’-deoxyadenosine (m6dA) drives activity-induced gene expression and is required for fear extinction

 

转载标题:Nature子刊:消除恐惧记忆的“灵活度”来自DNA修饰

 

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