Transl Psych:新发现!一种跳跃基因或与机体抑郁症、恐惧和焦虑症发生直接相关!

发布时间:2022-09-23 09:34:22
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1996年,来自日本的科学家Tadashi Yamamoto在实验室首次发现,Tob基因在癌症发生过程中扮演着关键角色,此前的相关研究也表明,Tob基因在调节细胞周期和机体的免疫反应上也发挥着重要作用。

近日,一篇发表在国际杂志Translational Psychiatry上题为“TOB is an effector of the hippocampus-mediated acute stress response”的研究报告中,来自日本冲绳科学技术研究所等机构的科学家们通过研究发现,Tob基因或许在调节机体抑郁症、恐惧和焦虑症方面扮演着重要作用。

这项研究中,研究人员主要对机体的抗压能力进行了研究,研究者发现,Tob基因的存在或能帮助抗压,如果其被移除的话,机体的抑郁、恐惧和焦虑水平就会增加。Tob基因以日语动词“tobu”命名,意思是飞行或跳跃,这是因为,当细胞暴露于刺激中时,其蛋白质的水平就会在活动中飞跃,这就导致了该基因被归类为即时早期基因(immediate-early gene),因为其拥有如此快的反应。

Tob基因与很多不同的现象都有关,但其对大脑系统的研究尤其具有挑战性,尽管此前其曾被怀疑过,但这项研究中,研究人员首次阐明了Tob基因在大脑中具有对抗压力的功能。该基因与焦虑症、恐惧和抑郁症相关的几轮来自于多项不同的实验,首先,研究人员将小鼠暴露于压力下,正如预期的那样,他们观察到,Tob蛋白的水平增加了,随后他们利用出生时没有Tob基因的小鼠进行研究后,发现小鼠机体中的抑郁、焦虑和恐惧水平增加了,比如,当携带Tob基因的小鼠被放在一个水桶里时,其就会游泳并试图逃跑,然而,没有携带Tob基因的小鼠则只是漂浮着,这种缺乏与困难状况斗争的意愿是研究人员确定动物处于抑郁状态的一种方法。

更重要的是,没有Tob基因的小鼠似乎并不会学习;研究者表示,当小鼠被日复一日地放在一个能唤起其恐惧感的地方时,其通常会发现事情似乎并没有那么糟糕,这样其就不再害怕了;但是没有Tob基因的小鼠仍然会表现出恐惧水平的增加。研究人员利用核磁共振成像技术对小鼠进行研究后发现,当小鼠机体中的Tob基因被移除后,调节大脑抗压能力的两个关键地方(海马体和前额叶皮层)之间的连接发生了改变。于是,研究人员决定分析该基因在海马体中的具体作用或角色,他们利用没有Tob基因的小鼠,并将这种基因注射到小鼠的海马体中,同时让该基因在小鼠机体其它部位不存在,结果发现,小鼠机体的恐惧感和抑郁程度恢复到了正常水平,但其焦虑症仍然会增加。


一种跳跃基因或与机体抑郁症、恐惧和焦虑症发生直接相关。
图片来源:OIST

随后研究人员做了一件相反的事情,即创造了一种特殊的小鼠,其海马体中并不携带Tob基因,但其机体其它细胞中却含有Tob基因,在这种情况下,研究者发现,这些小鼠机体的焦虑水平变得正常了,但恐惧感和抑郁程度增加了。随后研究者得出结论,海马体中的Tob基因会抑制恐惧感和抑郁症,但对焦虑的抑制必须由大脑的另一个部位来调节。随后,研究人员测定了不携带Tob基因的小鼠海马体中神经元的功能,他们发现,神经元细胞的兴奋性增加了,而抑制水平降低了,这或许就表明,海马体中整体的平衡受到了影响,这或许就会影响小鼠的机体行为。

最后,研究人员将小鼠暴露于压力下后进行分子分析,有意思的是,他们发现,基因的表达并没有随着压力而立即改变,但将小鼠暴露于压力下15分钟后就会出现变化;如果剔除Tob基因后,其它基因和蛋白质的表达都会受到影响,这或许就表明,Tob基因可能会产生多种直接和剪接的影响。研究者Youssef说道,阐明Tob基因在恐惧、抑郁和焦虑症中的角色或许对于开发治疗精神压力疾病的新型疗法有着巨大的影响。

综上,本文研究揭示了一种新的分子途径和神经回路机制,通过这种机制,Tob基因的缺失或许会促进病理性压力相关行为的表达。