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scimonth - PNAS | 2014-12-25 | 人氣:2681

飢荒、吸毒甚至遭遇到某些壓力都會導致某些基因「關閉」,而且甚至會影響後代的身體健康。現在有科學家懷疑:在父母親身上施行基因療法,會不會對之後出生的孩子造成影響?

 

DNA / Naturalis Leiden

img:xymonau

根據斯克里普斯研究所(TSRI)的新研究顯示,這的確有可能發生!研究顯示,以藥物抑制罹患杭丁頓舞蹈症的母鼠,其後代也同樣會出現藥物抑制的效用。

 

這是科學家首次發現藥物成分除了有益直接服用藥物的父母外,同時還會影響後代的基因表現改變並增進記憶與肢體控制能力。「這研究還浮現出一個有趣問題:父母服用的藥物居然對後代造成正面影響,而非常見的負面影響,例如一些會導致隔代效應的物質。」TSRI負責主導本次實驗的副教授伊莉莎白.瑪士表示。

 

他們將這研究發表於本周的Proceedings of the National Academy of Sciences 網站上。

 

蘊藏潛力的成份

 

根據美國杭丁頓舞蹈症協會統計,全美約有25萬位民眾罹患或處於高度發病風險下(父母遺傳)。托瑪士教授是在15年前開始研究杭丁頓,起因於她摯友的母親被診斷出該疾病。

 

「如果你父母有一方攜帶突變,那你就有可能會發病,機率就如同投擲銅板般一半一半。」托瑪士表示。雖然目前有辦法在早期檢驗出一個人是否罹患杭丁頓舞蹈症,但有許多人不願也不敢去面對測試,因為就算知道了也完全沒有預防或減輕疾病的辦法,因此檢測報告對施測者而言就有如宣布死刑一般,對自己或身邊的人造成的壓力實在是過於龐大。

 

托瑪士與在TSRI的其他研究人員一直在測試一種名為組蛋白脫乙醯酶的化合物,他們想瞭解這物質是否能誘發隔代效應,減輕杭丁頓舞蹈症所造成的危害。

 

表徵遺傳是指身體受到飲食或環境毒物影響而基因開啟或關閉,這類遺傳本身不會導致遺傳密碼改變,但基因關閉與開啟的狀態卻會帶入下一代基因裡,例如肥胖或自閉症等相關疾病。控制基因表現的方式有數種,而表徵遺傳的現象大多是受DNA甲基化所影響,甲基團會附著在DNA序列上,並且造成基因沉默(關閉)。

 

在之前研究裡,托瑪士教授的實驗室測試幾種有潛力透過表徵遺傳,影響杭丁頓發病或症狀減緩的化合物。團隊測試了TSRI所內另一位教授喬爾.高泰斯菲所研發出的化合物--HDACi 4b。隨後測試顯示HDACi 4b 的確控制了老鼠症狀並延緩發病,於是研究人員開始好奇這種效益是否能透過表徵遺傳傳遞至後代。

 

在實驗第一階段裡,研究人員測試HDACi 4b影響小鼠大腦與肌肉裡基因表現的效益。他們發現HDACi 4b主要影響與DNA甲基化有關的基因表現。接下來他們更進一步發現,當HDACi 4b施用於病患纖維母細胞(fibroblast cells)時,這種DNA甲基化改變的影響,更是頻繁地出現在決定性別的Y染色體上,其上頭受DNA甲基化影響的基因數目要比起其他染色體來得更多。

 

隨後研究人員將HDACi 4b施用於一組帶有人類杭丁頓基因的雄性小鼠,同時又以一組不施用化合物的小鼠作為對照。幾個月後,小鼠的第二代子嗣誕生,研究人員再對這些小鼠進行症狀測試。而結果也如預料的一般,在施用HDACi 4b的實驗組裡,出生的雌鼠未受任何影響,但雄鼠卻能延緩疾病發作,並減緩發病後肢體控制與認知障礙的問題,例如雄鼠在測試中的身體平衡、移動速度以及記憶能力表現均較為優秀。

 

展望未來

 

從小鼠身上得出這項令人欣喜的成果後,托瑪士教授好奇這種HDAC抑制劑的效果,是否能經過改良並透過雌性傳遞,以及這種正面效益能維持並傳遞多少世代。

 

由於目前已有數種HDAC抑制劑作為特定癌症或躁鬱症的治療藥物使用,因此科學家對此感到興致勃勃。「這類型疾病的患者相較杭丁頓舞蹈症患者而言,擁有自己孩子的機率更高,所以病患接受的藥效極可能會影響到後代。」托瑪士表示。

 

原文網站 : ScienceDaily

論文連結  :  

Haiqun Jia, Charles D. Morris, Roy M. Williams, Jeanne F. Loring, And Elizabeth A. Thomas. HDAC inhibition imparts beneficial transgenerational effects in Huntington's disease mice via altered DNA and histone methylation.. PNAS, 2014 DOI: 10.1073/pnas.1415195112

編輯&翻譯:林建霖

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