新的PET扫描示踪剂允许第一个人类大脑成像的表观遗传学

一个新奇的宠物放射性示踪剂研制的马蒂诺中心生物医学成像麻省总医院(MGH)首次能够揭示表观遗传活动——决定是否基因表达的过程,在人类的大脑。在他们的报告发表在科学转化医学,一组MGH / Martinos中心调查人员报告他们的放射化学-称为Martinostat显示重要epigenetics-regulating酶的表达水平在健康的志愿者的大脑。

“能力形象表观遗传机制在人类的大脑可以提供一种方式开始理解基因和环境之间的相互作用,”雅各布·胡克说博士Martinos中心报告的资深作者。“这可能允许我们研究这样的问题,为什么有些人遗传的疾病得到保护吗?为什么事件在青春期早期生活和对大脑健康有这样一个持久的影响?有可能“重置”基因表达的吗人类的大脑?”

DNA的一个关键表观遗传机制是包装成染色体,它包裹在蛋白质被称为组蛋白形成一种叫做染色质的结构。修改添加或删除的组蛋白分子被称为表观遗传因子可以调节相邻基因是否表达。其中最重要的因素之一是乙酰分子,除了允许将一个基因的转录和删除-称为脱乙酰作用阻止转录的。

酶被称为组蛋白去乙酰酶抑制剂(HDAC)是重要的基因转录监管机构,和一群HDAC与重要的脑部疾病。几个建立神经药物HDAC抑制剂等目前正在研究作为潜在的治疗阿尔茨海默病和亨廷顿氏舞蹈症。Martinostat了胡克的实验室和已知HDAC抑制剂是图案后为了紧密结合HDAC分子在大脑中。

PET扫描Martinostat的八个健康的志愿者的大脑显示特征模式的吸收——反映HDAC表达水平——所有参与者之间是一致的。HDAC表达式几乎是两倍在灰质和白质;在灰质结构,吸收最高在海马和杏仁核和壳核和小脑中最低。人类和狒狒的实验与大脑组织证实Martinostat HDAC绑定,与神经祖干细胞研究发现特定的基因受到这群HDAC,其中很多都被认为是重要的大脑健康和疾病。

“HDAC失调涉及越来越多的脑部疾病,所以能够研究HDAC监管在正常大脑并通过疾病应该帮助我们更好地了解疾病的发展过程,“妓女说,他是哈佛医学院放射学副教授。“我们现在已经开始几个神经或精神疾病患者的研究,我相信Martinostat将帮助我们理解不同的方式体现这些条件和潜在的治疗提供新的视角。”