洞察市场格局
解锁药品研发情报

免费客服电话

18983288589
试用企业版

Nature重磅 | 源自母亲的 X 染色体,加速雌性小鼠大脑衰老

雌性小鼠

雌性哺乳动物细胞拥有两条 X 染色体,分别从父母双方继承而来。然而,在身体的每个细胞中,仅需一条 X 染色体,于是在发育进程中,一条 X 染色体随机失活,这就导致女性个体间形成了不同的 X 染色体嵌合体。

不同亲本来源的X染色体,可通过 DNA 甲基化修饰等表观遗传学机制以及可能的基因表达来呈现差异,嵌合体在衰老和疾病中的失调过程中或许能起到缓冲作用。

然而,性染色体正常的女性(XX 染色体)女性中的 X 染色体嵌合体是否会改变认知能力,这在很大程度上是未知的。

近期,加州大学旧金山分校的研究人员取得了一项突破性的发现。这一重磅发现于 1 月 22 日发表在《自然》杂志上,题为《The maternal X chromosome affects cognition and brain ageing in female mice》

研究示意图

他们以雌性小鼠为研究对象,测试了脑细胞仅使用母系 X 染色体的雌性小鼠,结果令人惊讶:这些小鼠的记忆力和认知能力,比使用母系和父系 X 染色体混合的雌性小鼠退化得更快。

此项研究表明,来自母亲的 X 染色体(Xm)是导致认知能力受损、加速大脑衰老的 “罪魁祸首”,它还抑制了与衰老过程中认知能力相关的基因

这一发现不仅能够解释两性之间大脑衰老的差异 ——男性仅继承母系 X,也能解释个体女性之间的差异。这也意味着,表达更多 Xm(来自母亲的X染色体) 染色体的女性,随着年龄增长,可能会出现更多的认知障碍,甚至增加患阿尔茨海默病的风险。

研究团队深入探究,测试了偏向主动 Xm 染色体是否会影响大脑和身体,并描绘出 Xm 神经元和 Xp 神经元的独特特征。

结果显示,主动 Xm 染色体在雌性小鼠的整个生命周期中,损害了它们的认知能力,并且随着年龄的增长,认知能力恶化得愈发明显。这种认知缺陷伴随着 Xm 介导的海马体或表观遗传衰老加速,而海马体是学习和记忆的关键中心。

在 Xm 海马神经元的染色体上,研究人员发现了几个印记基因,这表明存在沉默的认知位点。随后,通过 CRISPR 介导的 Xm 印记基因激活,老年雌性小鼠的认知能力得到了改善。

这一系列实验充分证明,Xm 染色体损害认知能力、加速大脑衰老并沉默那些有助于衰老认知能力的基因。深入了解 Xm 如何损害大脑功能,或许将极大地提升我们对女性个体认知健康异质性的理解,还可能揭示出防止认知缺陷和大脑衰老的 X 染色体衍生途径。

Xm 染色体损害了年轻雌性小鼠的空间记忆

此前关于 X 染色体的研究就已表明,X 染色体对大脑健康至关重要。大多数女性拥有两条 X 染色体,而大多数男性只有一条。X 染色体突变往往会导致智力障碍,出生时仅有一条 X 染色体(即特纳综合征)的女性可能患有认知障碍。

一些研究人员推测,X 染色体或许有助于解释认知、语言记忆或脑部疾病风险的性别差异。

加州大学旧金山分校博士后研究员、这项新研究的第一作者 Samira Abdulai - Saiku 博士表示:“鉴于 X 染色体富含大脑相关基因这一事实,了解它在大脑衰老中可能发挥的作用对我们来说变得非常重要。” 研究团队的 Dubal 和 Abdulai - Saiku 特别关注 X 染色体来源对细胞是否重要。

具体来说,当卵子和精子细胞形成时,化学标签会添加到染色体上的某些基因上,这些标记会依据染色体来自母亲(卵子)还是父亲(精子)而有所不同,进而影响每条染色体在细胞中被激活的基因。

研究小组精心培育了雌性小鼠,使其要么只表达母系 X 染色体,要么表达母系和父系 X 染色体的混合物。

研究发现,只有活跃母体 X 染色体的雌性小鼠,随着年龄增长,记忆力和学习能力明显较差。在这些小鼠的大脑中,母体 X 染色体加速了海马体的生物衰老,而海马体对于学习和记忆至关重要。Dubal 解释说:“我们表明,这些动物的大脑确实比基因相同、父母 X 染色体都有表达的姐妹的大脑衰老得更快。”

通过对脑细胞的详细分析,研究团队成功识别出某些在母系 X 染色体上完全沉默,而在父系染色体上正常表达的基因。当研究人员使用 CRISPR 基因编辑技术激活雌性小鼠母体 X 染色体上沉默的基因时,这些小鼠在老年时变得更加聪明

Abdulai - Saiku 总结道:“所有这些实验共同向我们表明,X 染色体的亲本起源会对大脑健康产生重大影响。”

沉默基因的激活改善了Xm活性的老年雌性小鼠的认知能力

尽管这项新研究并未准确测试为何与父系 X 染色体相比,母系 X 染色体会加速大脑衰老,但 Dubal 推测,母系染色体上沉默的基因可能在生命早期传达出优势。她说:“可能是这种基因表达模式实际上对大脑发育非常有益,但在以后的生活中会出现这种权衡。”

Dubal 希望继续深入研究 X 染色体在大脑衰老中的作用,以及它是否可以解释人们患脑部疾病或记忆丧失的风险。 

论文链接:

https://www.nature.com/articles/s41586-024-08457-y#Sec8


免责声明

本文旨在行业资讯和知识分享,无任何商业用途。文章仅代表作者观点,不代表本站立场。  


往期推荐



1.Nature子刊 | 全面揭示GLP-1的健康益处及风险!肝癌等42种风险降低,头痛、低血压等19种风险增加

2.恒瑞参与研发的减肥新药,疗效堪比礼来的Zepbound!2期临床结果大喜!

3.礼来重磅新药获批!近90%患者持久缓解两年

4.JPM2025 day3 | 制药巨头们的未来增长,路在何方?现场直击!

5.JPM2025 day1 | 人流量不比往年,但首日已达成超多交易与合作





Being科学公众号目前已经有多个交流群(好学,有趣的生物医药人才在这里聚集)。进群请扫描下方二维码,备注“姓名/昵称-企业/高校-具体研究领域/专业”,此群仅为科研交流群,非诚勿扰。




发现“分享”“赞”了吗,戳我看看吧 

<END>
*版权声明:本网站所转载的文章,均来自互联网,旨在传递更多信息。鉴于互联网的开放性和文章创作的复杂性,我们无法保证所转载的所有文章均已获得原作者的明确授权。如果您是原作者或拥有相关权益,请与我们联系,我们将立即删除未经授权的文章。本网站转载文章仅为方便读者查阅和了解相关信息,并不代表我们认同其观点和内容。读者应自行判断和鉴别转载文章的真实性、合法性和有效性。
添加收藏
    新建收藏夹
    取消
    确认

    你们是怎么收费的呢

    可以试用吗

    试用期限是多久

    我已经申请,什么时候可以使用?