مطالعه می یابد که پیری سلول های عصبی جمع آوری DNA آسیب

CAMBIDGE MA -- MIT دانشمندان علوم اعصاب را کشف کرد که آنزیمی به نام HDAC1 حیاتی است برای تعمیر سن مربوط به DNA آسیب به ژن های درگیر در حافظه و سایر عملکردهای شناختی. این آنزیم است که اغلب کاهش یافته در بیماران مبتلا به آلزایمر و به طور معمول پیری بزرگسالان است.

در یک مطالعه از موش های محققان نشان داد که زمانی که HDAC1 از دست داده است یک نوع خاص از DNA آسیب می سازد تا به عنوان موش سن. آنها همچنین نشان داد که آنها می تواند مقابله با این آسیب و بهبود عملکرد شناختی با مواد مخدر که فعال HDAC1.

این مطالعه نشان می دهد که بازگرداندن HDAC1 می تواند مزایای مثبت برای بیماران مبتلا به آلزایمر و مردم که رنج می برند از شناختی مرتبط با سن کاهش, محققان می گویند.

"به نظر می رسد که HDAC1 است که واقعا یک مولکول ضد پیری می گوید:" Li-Huei Tsai, مدیر دانشگاه MIT Picower موسسه برای یادگیری و حافظه و نویسنده ارشد این مطالعه است. "من فکر می کنم این است که بسیار به طور گسترده قابل اجرا پایه, زیست شناسی, یافته چرا که تقریبا تمام انسان های نورودژنراتيو فقط اتفاق می افتد در دوران پیری است. من گمان است که فعال HDAC1 مفید است که در بسیاری از شرایط است."

Picower موسسه تحقیقات دانشمند پینگ-Chieh Pao نویسنده سرب از مطالعه به نظر می رسد که امروز در ارتباطات طبیعت.

تعمیر DNA و پیری

وجود دارد تعدادی از اعضای HDAC خانواده ای از آنزیم ها و خود را تابع اولیه است برای تغییر هیستونها -- پروتئین که در اطراف DNA است spooled. این تغییرات کنترل بیان ژن با مسدود کردن ژن های خاصی در امتداد DNA از کپی شدن به RNA.

در سال 2013 Tsai و آزمایشگاه چاپ دو مقاله که مرتبط HDAC1 به ترمیم DNA در سلول های عصبی. در مقاله حاضر محققان به بررسی آنچه اتفاق می افتد زمانی که HDAC1 واسطه تعمیر نتواند به رخ می دهد. برای انجام این کار, آنها مهندسی موش که در آن آنها می تواند دست کشیدن از HDAC1 به طور خاص در سلول های عصبی و نوع دیگری از سلول های مغز به نام آستروسیت.

برای چند ماه اول موش زندگی وجود دارد تفاوت محسوس در خود آسیب DNA سطح و یا رفتار نسبت به حالت عادی موش. به عنوان موش سالخورده تفاوت بیشتر آشکار شد. آسیب DNA شروع به تجمع در HDAC1-کمبود موش و آنها نیز از دست رفته برخی از توانایی خود را به زیر و بم پلاستيسيته -- تغییرات در قدرت اتصالات بین سلول های عصبی. مسن موش های فاقد HCAC1 همچنین نشان داد اختلال در تست های حافظه و ناوبری فضایی.

محققان دریافتند که HDAC1 از دست دادن منجر به یک نوع خاص از آسیب DNA به نام 8-oxo-گوانین ضایعات که در حال امضا اکسيداتيو DNA آسیب می رساند. مطالعات انجام شده از بیماران مبتلا به آلزایمر نیز نشان داده شده است سطوح بالای این نوع از آسیب DNA است که اغلب ناشی از تجمع مواد مضر متابولیک محصولات جانبی. توانایی مغز برای روشن شدن این محصولات جانبی اغلب کاهش می یابد با سن.

آنزیمی به نام OGG1 مسئول تعمیر این نوع اکسيداتيو DNA آسیب و محققان دریافتند که HDAC1 مورد نیاز است برای فعال کردن OGG1. زمانی که HDAC1 از دست رفته است OGG1 نتواند به نوبه خود و آسیب DNA می رود unrepaired. بسیاری از ژن هایی است که محققان دریافتند می شود بیشتر مستعد ابتلا به این نوع از آسیب رمز کانال های یونی است که در حال حیاتی برای عملکرد سیناپس.

هدف قرار دادن neurodegeneration

چند سال پیش Tsai و استفان Haggarty از دانشکده پزشکی هاروارد است که یک نویسنده از مطالعه جدید به نمایش در کتابخانه ها از مولکول های کوچک در جستجوی دارویی بالقوه ترکیبات که فعال یا مهار اعضای HDAC خانواده است. در مقاله Tsai و پی ای استفاده می شود یکی از این داروها به نام exifone برای دیدن اگر آنها می تواند معکوس مرتبط با سن آسیب DNA آنها را در موش های فاقد HDAC1.

این محققان با استفاده exifone برای درمان دو مدل موش آلزایمر و همچنین سالم تر موش. در همه موارد آنها دریافتند که این دارو کاهش می یابد سطوح اکسيداتيو DNA آسیب در مغز و بهبود موش ها عملکردهای شناختی از جمله حافظه است.

Exifone تصویب شد و در سال 1980 در اروپا برای درمان زوال عقل بود اما بعد از آن گرفته شده به بازار به دلیل آن باعث آسیب کبدی در بعضی از بیماران. Tsai و می گوید: او خوشبین است که دیگر امن تر HDAC1-فعال کردن مواد مخدر می تواند ارزش پیگیری را به عنوان درمان بالقوه برای هر دو مربوط به سن زوال شناختی و بیماری آلزایمر.

"این مطالعه واقعا موقعیت HDAC1 به عنوان یک پتانسیل جدید مبارزه با مواد مخدر هدف مربوط به سن فنوتیپ و همچنین neurodegeneration مرتبط با آسیب شناسی و فنوتیپ," او می گوید.

Tsai و آزمایشگاه در حال حاضر بررسی این که آیا آسیب DNA و HDAC1 نیز نقش مهمی در شکل گیری تاو دولایه -- misfolded پروتئین در مغز است که یک امضا از آلزایمر و دیگر بیماری های عصبی.

###

این پژوهش از بودجه توسط موسسه ملی پیری موسسه ملی اختلالات عصبی و سکته مغزی و گلن جایزه برای تحقیقات بیولوژیکی مکانیسم پیری است.

سلب مسئولیت: AAAS و EurekAlert! مسئول صحت اخبار منتشر شده به EurekAlert! با کمک موسسات و یا برای استفاده از هر گونه اطلاعات از طریق EurekAlert سیستم.