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MDIBL科学家破译了应激反应基因的作用

缅因州巴尔港-科学家们早就知道生命早期经历的慢性压力,甚至是胎儿在产前长期暴露于子宫中的孕产妇应激激素,都会缩短寿命,并导致与年龄有关的慢性疾病,如关节炎,哮喘,癌症,心血管疾病疾病,糖尿病,甚至精神疾病在生活的后期-消除压力源很久之后。

MDIBL科学家破译了应激反应基因的作用

但是,这些作用背后的机制尚未得到很好的理解。

现在,缅因州巴港的MDI生物实验室的一组科学家正在研究皮质醇激活的基因调控途径,皮质醇是肾上腺对压力的反应而分泌的一种激素。该团队使用常见的水族馆鱼斑马鱼作为模型,由副教授James A. Coffman博士领导。

已知慢性应激会导致皮质醇持续升高,皮质醇是炎症的重要调节剂。考夫曼说,尽管皮质醇的机制尚不十分清楚,但持续升高的皮质醇反过来会使细胞对激素的抵抗力增强,从而削弱了其有效控制炎症的能力。这种失调为慢性炎症和炎性疾病的发展奠定了基础。

科夫曼研究小组发现,慢性皮质醇暴露主要通过糖皮质激素受体(GR)来影响基因活性,该激素是一种由皮质醇激活的转录调节蛋白(负责协调基因活性的蛋白)。他们还发现,皮质醇处理过的斑马鱼中促炎基因活性的上调也取决于称为转录因子klf9的GR靶基因。

科夫曼解释说:“在健康的个体中,免疫系统的行为就像是一支训练有素的民兵,对人体的动员或站立命令迅速做出反应,并持续发炎反应,直到清除感染或刺激伤口愈合为止。” 。“我们相信klf9是了解炎症的最佳调控以及生命早期应激如何对其破坏的关键基因。”

考夫曼说,在人类中,慢性压力可能是由心理社会因素引起的,例如心理创伤,经济逆境或应对虐待情况的努力。他指出,这种压力已经在许多社区中普遍存在,目前正因COVID-19大流行而加剧。

将klf9鉴定为对皮质醇的生理反应的关键调节因子的基础是在较早的研究基础上进行的,Coffman表明,生命早期早期长期暴露于皮质醇会对应激反应系统产生持续影响,从而损害控制炎症的关键免疫系统基因的调控。

该论文基于这项名为“ Klf9是糖皮质激素受体活性的转录组反应的关键前馈调节剂”的新研究,最近发表在《科学报告》上,该报告是《自然》杂志的在线期刊。

这项研究是在斑马鱼中进行的,因为它们相对容易使用且经济实惠,并且它们与人类共享压力应对系统,以及相关的调控基因和基因电路。在他的早期研究中,科夫曼发现生命的前五天接受皮质醇处理的斑马鱼幼虫具有增加的促炎基因活性,并导致免疫反应失调的成年人。

科夫曼对klf9可能在“发炎”中扮演的角色特别感兴趣,这是一种慢性低度发炎,据信它会加速衰老并加剧许多与年龄有关的疾病。将来,他想探讨klf9在与年龄有关的神经退行性疾病(如老年痴呆症)中的作用。

研究的另一个潜在领域是klf9在再生中的作用。由于已经发现再生能力取决于免疫系统,因此更好地了解免疫系统对压力的反应可能有助于解释慢性压力与受损的康复能力之间的关系。

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点击次数:更新时间2020-09-14【打印此页】??【关闭
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