【Cell子刊】基因研究发现能让人变聪明的药物

  人们现在的寿命越来越长了,这对人们来说是个好事情。但是年纪大了,常常会发现大脑的功能正在衰退,许多研究者正在寻找减缓或者停止这种衰退的方法。大学的德娜-多拜尔,和也位于的格拉德斯通研究所的约翰-松默克领导的团队正在从事这方面的研究。多拜尔教授和松默克教授正在研究可罗索(是一种被称为KL的变异基因构成的蛋白质,称之为KL-VS,可以促进长寿)在老化中所产生的影响。减少年龄增长而引起的心脏病是可罗索基因能让人长寿的一个原因。多拜尔教授和松默克教授想知道,它对由于年龄引起的认知力衰退是否有相似的影响。

  他们的发现让人。KL-VS并不能遏制认知力的衰退,但是,对于一个智商相当于6的人,不管他的年纪是多大,都有一定的提高作用。如果这个刚刚在“Cell Reports”上出版的研究结果得到,那么KL-VS将会成为智力基因中,最重要的非病变异(至今还未发现)基因。

  多拜尔教授和松默克教授是在对220名,52-85岁的志愿者进行研究,希望发现KL-VS对老年化的影响时,发现这个现象的。他们对这些志愿者的记忆力,注意力,视觉-空间意识和语言进行了评估。从这些的评估结果上,他们建立了一种衡量认知评估体系。

  这种评估认为,那些染色体中具有KL变异VS基因的人,他们的认知力比那些没有这种基因的人强。当他们对另外两组数据—由另外发现KL-VS并进行研究的团队收集的--进行分析时,发现结果也是一样的。这种对比让这个研究的志愿参加者达到了718人,占拥有KL-VS基因人数的五分之一。

  由于这种认知测试并没有对认知力直接进行测试,所以,智商差距为6只是一种推测。但是,如果这个推测是对的,那么一般人群的智商各异,3%的原因是KL基因的变异(或者,更确切地说,研究者组织的志愿参加人员,即白种美国人的智商存在差异,3%的原因来自于KL基因的变异)。相比之下,先前影响智商的HMGA2和NPTN,各占影响智力原因的0.5%,这个纪录已经被打破了。

  但是,值得注意的是,这种结果并不具代表性。人的基因组里的基因很多,所以某种基因与人类行为特征之间产生并不稳定的联系,也是正常的。但是,有两个原因让研究者相信这并不是偶然。一个就是这个结果是三个的研究发现的。另外一个是,多拜尔教授和松默克教授并没有止步于他们的研究,而且在小鼠身上进行试验,以继续研究KL-VS的影响。

  为了达到这个目的,他们给一些小鼠的基因中注入了KL-VS基因,注入量以小鼠可以适应为准。通过这个过程,小鼠体内可罗索含量提高了(在KL-VS呈阳性人群体内可罗)。在闯迷宫和生物学家对它们做的其他实验的反应来看,基因被改变的动物比普通的小鼠做得好多了。对它们的脑组织进行分析后,发现了它们和普通小鼠在神经元突触结构上的差异,及作为神经交换器的神经细胞之间连接的不同(如上图)。

  信号以化学形式在神经元的突触部分交换。谷氨酸是最常见的传递信息的化学物质,通常是由接收细胞通过称之为冬氨酸的受体进行汇集。据了解,在之前冬氨酸的谷氨酸作用,或者缺乏谷氨酸作用的情况下,可能会增加或者减弱突触的连接功能。而这被认为是记忆的基础。

  研究团队的基因工程,通过将GluN2B中特定排序的亚基数量增加一倍,改变了小鼠的海马和额叶皮质—大脑中两个与记忆有关的区域--中冬氨酸受体的性质。以往的研究发现了GluN2B水平和认知能力之间的关系。多拜尔教授和松默克教授发现,用一种叫艾芬地尔的药物来阻断GluN2B的传递,会让被改变基因的小鼠不再拥有认知能力上的优势。这表明,如果增加大脑在记忆和学习传递区域的,冬氨酸受体中GluN2B亚基的数量,可罗索确实会产生这种魔力,至少会有些许魔力。

  虽然他们没有发现KL-VS对与年龄有关的认知衰退上有任何的缓解作用,但是多拜尔教授和松默克教授还是希望,这些发现可以被广泛应用。一种能够提升可罗索水平,或者模仿这种蛋白质功能的药物可能会真的提高认知能力,而且也没有理由认为,这种药物只能限于老年人使用。如果这对人人都有益—除了那些基因中可能已存在KL-VS的人,那么不妨人人都试这种药物,可以让自己变得更聪明一点。

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