Science子刊：首次在活体大脑中观察基因表达

　　2016年08月21日讯 麻省总医院与哈佛医学院的科学家们首次在活体人类大脑中完成了基因表达表观遗传调控成像，这一研究组利用正电子发射断层扫描 （PET） 技术，并结合一种称为 Martinostat 的成像探针。第一次向人们展示了在活跃的人脑中，组蛋白去乙酰化酶是如何工作的，进一步阐释了活脑中的基因活性。

　　基因转录调控因子组蛋白去乙酰化酶（HDAC酶）在许多神经系统疾病，如老年痴呆症病理过程中扮演了重要角色，这一研究组征集了8位健康志愿者，利用优化过的PET成像技术对其成像，模拟了HDAC酶在不同时间里对大脑基因表达的调控。

　　“这是了解大脑中表观遗传过程的一个良好开端，”来自苏黎世大学的Isabelle Mansuy说（他没有参与这项研究）。

　　文章作者，麻省总医院Jacob Hooker则表示，“我希望这些色彩斑斓的图谱能帮助我们比对健康人与精神分裂症、阿尔茨海默症等疾病患者的大脑。

　　过去，人类大脑中的基因活性只能在死人中检测到。不过由于死亡后的大脑组织通常存放超过12个小时，HDAC酶在人类死亡后会迅速发生变化，因此死人大脑中的基因活性与活体大脑中存在显著差异。

　　这项研究通过7年时间在HDAC酶上捆绑了 Martinosatat化学混合物，并注入8个健康的人体内使用PET扫描，结果发现基因活力对环境的反应灵敏，对它的研究不能脱离自然环境，研究也指出死的大脑与活体大脑显著不同。

　　“这项研究仅仅只是可以看到HDAC酶的工作机理，并不意味着我们了解了这些信号，” Hooker说，“最大的问题在于，我们能看到患者何时出现异常，但是仍不知道该怎么办。”

　　基因表达简介

　　基因表达是指细胞在生命过程中，把储存在DNA顺序中遗传信息经过转录和翻译，转变成具有生物活性的蛋白质分子。生物体内的各种功能蛋白质和酶都是同相应的结构基因编码的。差别基因表达指细胞分化过程中，奢侈基因按一定顺序表达，表达的基因数约占基因总数的5%——10%。也就是说，某些特定奢侈基因表达的结果生成一种类型的分化细胞，另一组奢侈基因表达的结果导致出现另一类型的分化细胞，这就是基因的差别表达。其本质是开放某些基因，关闭某些基因，导致细胞的分化。