终生记忆与甲基化有关

　　

生物通报道：为何不断运转的大脑对被狗咬和初吻等事件能够记忆犹新？神经生物学家最近发现大脑的这种记忆能力与胚胎发育过程中改变基因进行特化的细胞所采用的是同一套机制。研究结果刊登于3月15日《Neuron》。

Courtney Miller 和David Sweatt探索记忆形成与DNA甲基化的关系。DNA甲基化时，甲基附着在基因上将基因关闭。相反，去甲基能够使基因保持活性状态。胚胎发育过程中，细胞利用甲基化抑制基因的活性，帮助细胞根据胚胎发育的需要特化为各种细胞。因为这种调节作用是在调节基因本身结构之外的遗传控制，所以得名为“表观遗传修饰”（epigenetic）。

发育过程中，甲基化使基因活性发生了永久改变。Sweatt与其同事先前研究发现，甲基化机制在成人大脑中仍保留活性，但大多数研究人员认为甲基化不能够形成一种长期记忆机制。然而，鉴于一些精神分裂症和智力障碍患者大脑中存在DNA甲基化错误调节现象，Miller 和Sweatt设计实验检测甲基化是否特异调节记忆形成。

实验中，研究人员使特殊训练箱内的大鼠经历适度打击，产生条件性恐惧记忆，然后通过观察它们被置入训练箱时是否浑身冰凉，检测它们是否记住了条件。

利用抑制甲基化的药物，研究人员证实甲基化是大鼠形成这种记忆所必需的，特别是，甲基化水平直接控制（抑制或促进）记忆形成的基因的活性，所研究的抑制记忆形成的基因编码蛋白磷脂酶1（phosphatase 1），促进记忆形成的基因为reelin。

Miller 和Sweatt 说，这项工作首次证实DNA甲基化，曾经被视为细胞分化后会静止的过程，不仅在成体神经系统中动态调节，而且在记忆形成中发挥作用。研究结果提示，中枢神经系统将DNA甲基化用作一个调节与记忆形成有关的基因活性的“关键步骤”。而且，在癌症、某种孤独症和精神分裂症中都发现过异常的表观遗传调节，因此新发现有助于弄清这些疾病的表观遗传机制。

Miller 和Sweatt写到：“这篇文章也许为精神分裂症领域（研究）提供了一批重要的相关的数据，它们证实reelin甲基化受对实验和环境刺激的反应的调控。”说的更宽一点，研究提示“对环境刺激的感知，使得行为变化中DNA甲基化动态调节越来越重要。”（生物通记者 小粥）