痴呆症的一个分子警告信号
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一项对进入暮年的小鼠的研究发现了在其脑中的损害其学习能力的特异性的变化，研究人员说，他们的发现可能在未来给那些有与年龄有关的记忆损害的人带来好处。这一发现可能会特别重要，因为这种与年龄有关的损害随着人类平均寿命的增加而变得日益常见。
Shahaf Peleg及其同僚首先让3个月大、8个月大及16个月大的小鼠从事不同的学习任务，以期决定在什么时候会开始发生与年龄有关的认知损害。在发现16个月大的小鼠的学习速度最慢以后，研究人员对在它们脑中的基因表达进行了研究。他们发现，这些老年小鼠的包裹基因组的蛋白质修饰了发生变化，特别是组蛋白H4K12的乙酰化的改变。Peleg及其同僚接着对这一H4K12乙酰化的障碍是如何影响老年小鼠的基因表达进行了调查。他们发现，16个月大的小鼠的与学习和记忆有关的基因表达的调节受到了严重的损害，而这些小鼠无法利用那些与年轻小鼠所依赖的相同的关键性的信号传导通路。 然而，当这些16个月大的小鼠的H4K12乙酰化重新恢复而相关的学习基因被表达之后，其学习和储存记忆的能力可再次恢复成像年轻小鼠一样。
这一发现提示，随着时间的推移，我们的基因组表达方式的改变可在我们变老的时候损害我们的学习能力，而H4K12乙酰化的调节的突然解除可被看作是认知能力下降的一个早期的警示信号。在一篇Perspective中，J. David Sweatt对这一研究进行了更为详细的描述。
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Altered Histone Acetylation Is Associated with Age-Dependent Memory
Impairment in Mice
Shahaf Peleg,1, Farahnaz Sananbenesi,1, Athanasios Zovoilis,1,Susanne Burkhardt,1 Sanaz Bahari-Javan,1 Roberto Carlos Agis-Balboa,1 Perla Cota,1 Jessica Lee Wittnam,1,Andreas Gogol-Doering,2 Lennart Opitz,3 Gabriella Salinas-Riester,3 Markus Dettenhofer,4 Hui Kang,2 Laurent Farinelli,5 Wei Chen,2 André Fischer 1,
【Abstract】As the human life span increases, the number of people suffering from cognitive decline is rising dramatically. The mechanisms underlying age-associated memory impairment are, however, not understood. Here we show that memory disturbances in the aging brain of the mouse are associated with altered hippocampal chromatin plasticity. During learning, aged mice display a specific deregulation of histone H4 lysine 12 (H4K12) acetylation and fail to initiate a hippocampal gene expression program associated with memory consolidation. Restoration of physiological H4K12 acetylation reinstates the expression of learning-induced genes and leads to the recovery of cognitive abilities. Our data suggest that deregulated H4K12 acetylation may represent an early biomarker of an impaired genome-environment interaction in the aging mouse brain.
1 Laboratory for Aging and Cognitive Diseases, European Neuroscience Institute, Grisebach Str. 5, D-37077 Goettingen, Germany.
2 Max Delbrueck Center for Molecular Medicine, Institute for Medical Systems Biology, Robert-R?ssle-Strasse 10, D-13125 Berlin-Buch, Germany.
3 DNA Microarray Facility, Georg August University, Humboldtallee 23, D-37073 Goettingen, Germany.
4 Harvard Medical School, Genetics Department, 77 Ave Louis Pasteur, Boston, MA 02115, USA.
5 Fasteris SA, CH-1228 Plan-les-Ouates, Switzerland.
