關閉RGS14基因可以讓老鼠更聰明
日期：2010-09-20 15:17:58
艾默瑞大學醫學院的科學家們近日發現通過敲除小鼠的特異基因RGS14可以開啟其大腦的某個神秘區域從而使小鼠變得更加的聰明。
研究人員發現與普通的小鼠相比，RGS14缺陷小鼠能夠更好地記住它們接觸的物品并學會識別迷宮，表明RGS14對于某些學習與記憶功能起限制作用。研究論文發表在《美國科學院院報》（PNAS）雜志上。
因為RGS14看起來對小鼠的智力起抑制作用。艾默瑞大學醫學院藥理學系教授John Hepler和他的同事們開玩笑地將它稱之為“霍默•辛普森”基因。（霍默•辛普森是美國電視動畫《辛普森一家》中的一名虛構角色，他是個時常犯蠢、懶惰與暴怒的人，并常常展現出低智商的行為）。
人體大腦海馬的CA2區是哺乳動物學習和記憶的重要結構，研究證實RGS14主要分布在這一區域。然而一直以來研究人員對于它的信號機制及功能卻所知甚少。
十年前科學家們就發現了人類RGS14基因的存在。Hepler和他的同事們從前證實RGS14蛋白可對大腦中幾個參與學習和記憶的不同信號途徑的分子起調控作用。他們認為RGS14是這些信號途徑的關鍵調控蛋白。
為了進一步確定RGS14的功能，Hepler 和他的學生Sarah Emerson Lee利用基因靶向技術使得小鼠的RGS14基因失活。同時他們還與國家環境衛生科學研究所的Serena Dudek博士合作研究了基因敲除小鼠的CA2區對于電刺激的反應。
過去許多的研究人員對于海馬其他區域參與長時程增強效應的機制開展了大量的研究。所謂長時程增強效應是指在新記憶形成后或對培養物進行人工刺激使得神經元之間的聯系增強的現象。與其他的區域不同海馬CA2區不易發生長時程增強效應，CA2區的神經元細胞在腦病發作或中風損傷中更容易存活。
研究人員驚訝地發現RGS14基因缺陷小鼠的海馬CA2區長時程增強效應加強。與普通小鼠比較，基因替代小鼠對籠內的物體識別能力增高，它們也能夠更快地通過水迷宮尋找到隱藏在水中的平臺。
“問題是為什么人類或小鼠會生成一種 ‘愚笨’基因呢？”Hepler說：“我認為我們還未真正地了解全部的真相。RGS14應該是大腦中的一個關鍵的控制因子，當其發生缺失或功能失常時，有可能影響大腦中某些重要的信號而導致學習和記憶失去平衡。”
“雖然RGS14的缺失看起來并沒有對小鼠造成傷害，但有可能它們以一種研究人員還未發現的方式改變了大腦的功能。研究曾證實神經分裂癥患者存在CA2區的一些特異神經元缺失，CA2區的一些其他基因的缺失也曾被報道與社會行為的改變有關。”Hepler說。
“這表明與普通小鼠相比這些小鼠不容易忘記它們經歷的事情，這有可能會導致它們發生社會行為改變或是對腦病發作更敏感，”他說：“但目前下結論似乎一切還都太早。”
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