阿拉巴馬大學的研究人員在《Journal of Neuroscience》上發(fā)表研究，找到了將表觀遺傳變化與翻譯控制變化聯(lián)系起來的新機制。文章報道，在恐懼記憶再鞏固過程中，大鼠海馬中幾種特殊的表觀遺傳變化通過Pten基因控制大腦神經元下游翻譯調節(jié)。受PTEN酶水平影響，下游靶標AKT-mTOR途徑，它是參與記憶再鞏固最主要的翻譯控理解記憶的形成和檢索方式對精神病學、神經學和神經退行性疾病來說至關重要，并且有可能幫助人們清除遭遇精神障礙后的不良記憶。

       在鞏固記憶方面，主要涉及兩個廣泛研究領域：記憶檢索和新記憶強化。第一個廣泛的發(fā)現(xiàn)是，在記憶再鞏固過程中，腦內記憶形成相關區(qū)域翻譯控制（激活基因到形成新蛋白的過程）發(fā)生改變。第二個廣泛的發(fā)現(xiàn)是，表觀遺傳學機制（無需改變DNA序列，而是通過各種分子修飾改變基因活性）在鞏固或加強記憶過程中以某種方式積極參與。二者之間有何聯(lián)系？

        現(xiàn)在，阿拉巴馬大學的研究人員在《Journal of Neuroscience》上發(fā)表研究，找到了將表觀遺傳變化與翻譯控制變化聯(lián)系起來的新機制。文章報道，在恐懼記憶再鞏固過程中，大鼠海馬中幾種特殊的表觀遺傳變化通過Pten基因控制大腦神經元下游翻譯調節(jié)。受PTEN酶水平影響，下游靶標AKT-mTOR途徑，它是參與記憶再鞏固最主要的翻譯控制途徑之一。PTEN被認為是AKT-mTOR的強有力抑制劑，但是此前未發(fā)現(xiàn)它與記憶的表觀遺傳調控有何關系。

         神經學系副教授Farah D. Lubin博士說：“這些發(fā)現(xiàn)對治療記憶障礙至關重要，特別創(chuàng)傷后應激障礙（PTSD），被認為是無法消除恐懼記憶。在重新鞏固過程中，改變不良記憶患者應該盡可能地較少建立與創(chuàng)傷語境關聯(lián)的記憶。”

        記憶鞏固是在大腦第一次形成記憶后再次強化穩(wěn)定它們的過程，發(fā)生在記憶重新合并之時，因此可以修改或增強內存。

        在Lubin的領導下，研究人員發(fā)現(xiàn)，從恐懼記憶中恢復過來的大鼠，EZH2酶水平短暫提高，這種酶是一種已知的負責向組蛋白上添加甲基的酶。組蛋白幫助染色體排列和包裝DNA，在表觀遺傳調控中起一定作用。隨著EZH2的增加，研究人員發(fā)現(xiàn)組蛋白H3甲基化增加，特別是組蛋白H3的賴氨酸27增加了3個甲基，這種被EZH2甲基化的組蛋白被稱為H3K27me3，進一步研究發(fā)現(xiàn)，它與PTEN酶水平降低存在相關性。

        檢查Pten基因，發(fā)現(xiàn)與它結合的H3K27me3和DNA甲基化水平升高，換句話說，組蛋白表觀遺傳變化和DNA表觀遺傳變化都表明，Pten基因轉錄被沉默了。

       接下來，研究人員采用siRNA（小RNA干擾）通過敲除實驗表明H3K27me3和PTEN水平似乎直接控制AKT-mTOR途徑。

       敲除H3K27me3甲基轉移酶Ezh2可以防止記憶再鞏固過程中PTEN的減少和AKT-mTOR的激活。但是，當Ezh2和Pten被同時敲除后，AKT-mTOR通路也會被激活。

       “在本研究中，我們發(fā)現(xiàn)H3K27me3調節(jié)記憶再鞏固過程的機制是通過調控Pten對mTOR磷酸化的壓制，”Lubin說。“因此，這是一條對記憶再鞏固的翻譯控制的一個關鍵突破口。”