Nature子刊：你的青春由表觀遺傳學做主
日期：2015-12-18 08:51:14
科學家們首次在靈長動物中鑒定了調控青春期的基因網絡，為人們展示了大腦對性發育過程的控制。這項研究發表在十二月十六日的Nature Communications雜志上。
鋅指蛋白（ZNF）基因家族包含約八百個不同的基因。俄勒岡健康與科學大學和匹茲堡大學的研究人員發現，一些鋅指基因在大腦神經內分泌中起作用，像剎車一樣阻止下丘腦青春期相關基因的激活，直到童年時代順利結束。這一機制可以防止青春期程序過早啟動。
研究顯示，一些鋅指基因編碼了抑制青春期起始的蛋白。這些發現可以幫助人們更好的理解，推動青春期過早開始的環境因素。青春期過早開始被稱為性早熟，與卵巢癌、子宮癌、乳腺癌、心血管疾病和代謝疾病的發病率升高有關。
“深入了解大腦控制青春期起始的具體機制，有助于我們理解為何女孩更早進入青春期。這些知識為開發新療法治療性早熟奠定了基礎，”文章第一作者Alejandro Lomniczi說。“我們認為，人工產品所含的化學物質以及其他環境因素（比如營養），會在表觀遺傳學上對抗ZNF這樣的基因抑制子，進而加速個體的生殖發育。”
進一步研究表明，ZNF通過調動表觀遺傳學修飾機制發揮自己的抑制效應。這些蛋白抑制了青春期相關基因的轉錄，減少了它們啟動子區域的H3K4me2，H3K4me2一般與基因活化有關。正因如此，ZNF可以在不影響遺傳學編碼的情況下，將環境信息傳遞給基因。
研究人員指出，在非人類靈長動物從青少年向青春期過渡的時候，下丘腦的“剎車”漸漸放松，GATAD1、ZNF573以及其他五種ZNF隨之減少。他們利用基因治療和動物模型進行研究，在還未進入青春期的雌性大鼠中，分別提升GATAD1和ZNF573在下丘腦的豐度，結果延遲了這些大鼠的青春期。
這項研究向人們展示，隨著青春期開始ZNF的生產逐漸減少，控制青春期的“剎車”漸漸放松，性成熟就是這樣開始的。
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