女性染色体为阿尔茨海默氏症提供弹性
阿尔茨海默氏症的妇女比患有这种疾病的男性更长,而UC旧金山的科学家现在有证据来自人类和小鼠的研究,这是因为它们具有遗传保护免受疾病的蹂躏。
借助于第二X染色体,女性得到两个“剂量”的保护性蛋白质来自仅存在于这种女性性染色体的基因。有些人,男性和女性,具有这种基因的特别有效的变体,称为KDM6A,这使得它们更具保护。但是,因为性行为染色体工作女性有两个X,但男性只有一个女性有两个拷贝的这个基因搅拌保护蛋白。
新的研究提供了第一个看性别染色体如何影响Alzheimer的脆弱性。它有助于解释为什么女性在更长时间才能生存严重症状比疾病早期阶段的男性,即使它们在其大脑中具有可比性的阿尔茨海默蛋白水平。
“这一发现挑战是女性更容易受到阿尔茨海默氏症的长期教条,”博士,博士,博士,博士,博士,博士,博士学位,博士,2020年8月26日公布的,在科学翻译医学。Dubal是David Coulter赋予了衰老和神经退行性疾病的椅子,以及UCSF Weill神经科学研究所的成员。“越来越多的女性都有阿尔茨海默,因为他们对年龄较大的年龄幸存下来,当风险最高时。但它们也在疾病中生存更长时间。”
虽然大部分女性的第二X染色体由非编码RNA的外层是“沉默”的,但是少量基因在小鼠和人类中逃离了这一过程,使女性两次由这些基因编码的蛋白质剂量的两倍。研究人员在其中一个活跃的中归零基因,KDM6A已知参与学习和认知:当该基因发生故障时,它会引起kabuki综合征,其特征在于发育延迟和轻微智力残疾。
通过基因表达研究的公共数据库梳理,科学家发现了一个特别活跃的KDM6A,占妇女的约13%和世界各地7%的人。因为女性有两个X染色体,所以他们有更大的机会携带这种变体的至少一种副本,有些女性携带两份。
当科学家看着几个老年人的几个长期研究时,很多人已经拥有了轻度认知障碍,他们可以看到一个复制甚至更好的女性,两个拷贝 - 似乎对阿尔茨海默氏症的进展更慢。如果在X染色体上携带变体的男性,则尚不清楚,因为研究中可能太少,以查看任何效果。
据UCSF记忆和老年人副教授和威尔研究所成员以及分析KDM6A的威尔研究所副教授,博士·尤科山(Jennifer Yokoyama)博士表示,遗传们对疾病如何影响男女如何影响男女的差异新研究中的变体。“因为X和Y染色体难以彼此比较,所以大型基因组关联研究都是在非性染色体上进行的,”Yokoyama说。“也许我们的研究将突出这一事实,即毕竟可能对X染色体有些有趣。”
基因表达研究表明,女性通常在其脑中具有比男性更多的KDM6A蛋白。他们还表明,有阿尔茨海默氏症的人有更多的蛋白质脑区在疾病早期受损。研究人员理论上,这些区域中的神经元可能产生更多的蛋白质以防止疾病,尽管他们分析的数据只能识别关联,而不是证明原因。
为了更接近这种因果问题,科学家们在小鼠进行了实验。首先,他们看着雌性小鼠的大脑内部,并证实了KDM6A的两份副本都在主动转录RNA制备蛋白质。雌性小鼠在称为海马的脑区中具有显着高的这种蛋白质,这对学习和记忆至关重要,并且在阿尔茨海默氏症早期受损。
然后他们通过在大脑中产生有毒淀粉样蛋白β(毒性淀粉样蛋白β)来培育大鼠,所以它们男性后代产生淀粉样蛋白,也携带两种X染色体,如女性。
用第二个X染色体,雄性小鼠在认知测试中做得更好,并且尽管他们的大脑中有毒蛋白质,它们也更长时间。为了确保它是提供保护的第二个X,而不是缺乏y染色体,科学家从女性阿尔茨海默氏老鼠中删除了第二个X.就像男性一样,这些雌性小鼠更加认知,更快地死亡。
在进一步的测试中,当科学家从男性和雌性小鼠大脑中暴露神经元以增加淀粉样蛋白β的剂量,雄性神经元较快地死亡。但是当科学家使用基因编辑技术时,消除了这种差异,以减少女性大脑中的神经元中的KDM6A蛋白水平,并在雄性小鼠脑中增加它的神经元。
通过在雄性阿尔茨海默氏症的小鼠中增加了名为牙齿的海马区域的KDM6A,通过增加了KDM6A的研究结果。一个月后,雄性小鼠具有基因的蛋白质脑区域作为女性小鼠。这些男性在空间记忆比男性的测试中也明显更好老鼠没有添加的kdm6a。
“我们的研究揭示了性染色体的新作用,”丹布尔说。“X染色体上的这种保护机制通过促进男性和女性的KDM6A或其他X因子来打开我们可以通过提高KDM6A或其他X因子来增加对阿尔茨海默和其他神经变性障碍的可能性。”
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