银河娱乐网站网址大全 Science：缺乏母爱竟会改变基因组影响大脑神经元

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2018-03-23

今日，《科学》杂志上刊发了一项重量级研究：来自Salk研究所的团队发现，缺乏母爱的小鼠其基因组会出现明显改变，且这种改变集中在影响情感和记忆的海马体中。这一发现支持了“童年环境会影响人类大脑发育”的观点。

什么？出生后的动物还会出现基因组的明显改变？Salk研究所的过渡所长，该研究的通讯作者Rusty Gage教授给出了肯定的答案：“教科书上说DNA是稳定不变的，它造就了我们。但实际上，DNA要动态得多。你细胞内的一些基因能够自我复制，并且到处移动。换句话说，你的DNA在一定程度上的确会变化。”

▲本研究的通讯作者Rusty Gage教授（图片来源：Salk Institute）

这一现象在大脑中尤其常见。十多年前，科学家们就发现大脑的神经元之间存在DNA序列的微小差异，这背后的部分原因在于“跳跃基因”——这些DNA序列能从基因组的一个位点跑到另一个位点，给神经元的遗传信息带来多样性。Gage教授正是这一领域的专家。2005年，他的团队发现一种叫做L1的跳跃基因可以在发育中的神经细胞里“跳来跳去”，造成影响。

这究竟是自发的随机现象，还是会受到外界的影响？为了回答这个问题，研究人员们决定将生命早期的一大环境因素——母爱纳入考量。在实验中，刚出生的小鼠先与它们的母亲共度2周时光，好让研究人员对母亲的舔舐和梳毛行为进行量化。随后，这些小鼠又被分为两组，一组接受的舔舐和梳毛行为较多，另一组则较少。研究发现了一个有趣的现象：那些得到母亲关注较少的小鼠，其影响情感和记忆的海马体神经元中，L1基因的拷贝数有显著上升，大脑神经元的遗传多样性因此也更多样。

研究人员们排除了单纯由遗传造成的影响：他们比较了母亲与后代的L1拷贝数，发现这一现象并不是简单来自遗传。此外，它们也分析了来自后代额叶皮层和心脏的组织，发现L1的拷贝数并没有出现类似的改变。这进一步表明这些变化是由后天环境所引起的。

也许是由于结果太具有颠覆性，谨慎的研究人员们又做了另一项实验来确认他们的发现：他们让那些缺乏母爱的小鼠去抚养有母爱的小鼠生下的后代，也让那些有母爱的小鼠去抚养缺乏母爱小鼠产下的后代。研究再一次表明，海马体中的L1拷贝数只和小鼠出生后得到的母爱多少有关，和它们的亲生母亲无关。

从机理上看，缺乏母爱的小鼠，其L1基因的甲基化水平有明显下降，这或许增加了其自我复制和跳跃的能力。在其他已知的跳跃基因上，甲基化水平并没有出现明显变化。研究人员们猜测，母亲对后代的关爱越少，小鼠的压力就越大，这些压力会特异性地影响L1基因的甲基化，让它们在海马体神经元细胞里不断复制并频繁跳跃。