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Nature子刊:记忆与大脑结构会受到免疫系统的影响?

2017/05/03 来源:生物探索
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导读
长期以来,由于血脑屏障的存在,人们一直认为大脑享有“免疫特权”,但是近年来越来越多的研究表明外周免疫系统事实上也能够影响大脑。近日,发表于Nature子刊上的两项研究发现,免疫系统中重要的基因对大脑结构和记忆都产生重要影响。


身体的免疫系统执行着重要的生理功能,它能够帮助我们抵御细菌和癌细胞。但是,由于血脑屏障的存在,人类的大脑与血液中的免疫细胞分离,在过去,人们认为大脑拥有“免疫特权”。血脑屏障保护大脑免受血液循环中的病原体和毒素的侵害,同时也将人体的免疫细胞分为在血液中工作的细胞和在大脑中工作的细胞。直到最近,人们都认为大脑功能在很大程度上不受外周免疫系统的影响。

然而,在过去几年中,许多研究都表明血液的免疫系统实际上可能对大脑产生影响。近日,来自巴塞尔大学的两项独立研究发现,大脑结构和几种记忆功能都与免疫系统基因有关,免疫系统和大脑之间的联系可能比人们想象的更为重要。这两项研究结果分别发表在Nature Communications和Nature Human Behaviour上。

免疫系统基因的表观遗传学特征与大脑皮层厚度和记忆密切相关

在第一项研究中,研究人员在533名年轻健康人的血液中检查了表观遗传学特征。在全基因组筛查中,他们确定了一个与大脑皮层厚度和记忆密切相关的表观遗传学特征。这一发现在另外一项596人(包括抑郁症及健康对照被试者)的独立研究中被进一步证实。研究还发现,这些基因事实上是专门负责调节血液中重要的免疫功能的基因,这一发现解释了表观遗传学特征与大脑性质之间的联系。

与免疫系统相关的基因突变加剧创伤记忆

在第二项研究中,研究人员对健康被试者的基因组进行了全外显子测序,这些人对负面回忆有着极好或极差的记忆。研究发现,一个名为TROVE2基因的一种突变体与被试者记忆更多的负面回忆的能力相关,而一般记忆不受影响。TROVE2编码Ro60,后者是一种广泛表达的RNA结合蛋白,参与炎症基因表达和自身免疫的调节过程。

这种基因突变也导致对情绪体验记忆重要的大脑特定区域的活动增加。此外,研究人员还发现,该基因与经历创伤事件的人的创伤后应激障碍的频率相关。

这两项研究的结果都表明,大脑结构和记忆可能都与血液中发挥免疫调节功能的基因的活性有关。巴塞尔大学的Andreas Papassotiropoulos教授说:“虽然我们发现的这种联系背后的确切机制仍然需要进一步澄清,但我们希望这将最终导致新的治疗方法。免疫系统可以被某些药物精确地影响,这些药物也可能对大脑功能受损有积极的作用,从而开发新的精神障碍治疗方法。”

参考资料:

A peripheral epigenetic signature of immune system genes is linked to neocortical thickness and memory

Exome sequencing of healthy phenotypic extremes links TROVE2 to emotional memory and PTSD

Link discovered between immune system, brain structure and memory

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