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《自然》:喝酒竟然增強記憶?

2019-11-06 09:29:57  來源:學術經緯

酒對身體的傷害,我們學術經緯苦口婆心地介紹過很多。除了大家都知道的喝酒傷肝,最新的一些研究證據揭示,酒精還破壞干細胞,會加速誘發大量基因突變,即便少量飲酒也增加癌癥風險。

 ▲喝酒沒有“適量”一說,“小酌”也會誘發大量基因突變(圖片來源:Pixabay)

雖然常勸大家少喝酒、別喝酒,然而喝酒一時爽,戒酒不容易。頂尖學術期刊《自然》最近發表的一項新研究,展示了酒精影響大腦的一種途徑。科學家發現,酒精經過肝臟代謝,會迅速調控大腦的基因表達,影響學習和記憶功能。而這很可能是一些人酒癮易發的背后原因。

這項研究由美國賓夕法尼亞大學(University of Pennsylvania)佩雷爾曼醫學院的表觀遺傳學教授Shelley Berger博士領銜。

科學家們通過同位素標記實驗和質譜法,追蹤酒精及其分解產物在小鼠體內的位置。他們發現,攝入的酒精在肝臟經過分解后,代謝產生的乙酸鹽會進入大腦。

隨后,在學習和記憶的中樞——海馬區和前額葉皮質,研究人員發現,基因的組蛋白乙酰化受到了影響。

這是什么意思呢?在細胞的細胞核內,DNA長鏈纏繞在組蛋白上,共同組成緊密的染色質。組蛋白乙酰化的過程就是在組蛋白上附著乙酰基。這個過程會讓染色質結構在特定位置松開。就像書本打開才能看到書中的字詞,染色質松開后基因才可以被“讀取”,進而制造基因所編碼的蛋白。

這支研究團隊此前發表在《自然》上的另一項工作顯示,神經元內組蛋白乙酰化的過程直接受到一種關鍵代謝酶的影響,名為ACSS2(乙酰輔酶A合成酶2)。這種酶結合在染色質上,“當場”把乙酸鹽轉化為可以沉積在組蛋白上的乙酰基,進而影響與記憶有關的關鍵基因。

▲細胞核內,ACSS2促進組蛋白乙酰化,調控基因表達(圖片來源:參考資料[3])

“過去的工作讓我們了解到,代謝因子ACSS2是產生新記憶所必需的。”第一作者Phillips Mews博士說。而在攝入酒精后,由于血液內的乙酸鹽含量迅速升高,在ACSS2的作用下,神經細胞內快速發生乙酰化。

這是否意味著,酒精引起的基因表達變化最終會影響與喝酒相關的記憶呢?為了驗證這個猜想,研究人員設計了一組實驗來檢測小鼠的行為。

他們在小鼠的生活環境中放上不同的“飲料”,有的隔間是酒精,有的隔間是生理鹽水。經過一段時間的訓練,當小鼠可以自由活動時,它們對不同空間表現出來的喜好十分明顯:待在“酒吧”的時間更長。相比之下,大腦中ACSS2蛋白水平被人為降低的小鼠,對酒精和生理鹽水沒有明顯偏好。換句話說,由于ACSS2對基因表達的調控,喝過酒的小鼠加強形成了與酒精相關的記憶。

▲酒精通過ACCS2影響了小鼠對空間的偏好(圖片來源:參考資料[1])

“這個結果很重要,”Mews博士解釋,因為在很多有酗酒成癮、酒精依賴等問題的人當中,“酒精相關線索的記憶是酒癮復發的主要驅動因素。”有些人明明戒酒很久,路過曾經熟悉的酒吧就功虧一簣、舊病復發,可能就是這個原因。

因此研究人員認為,在治療酗酒者時, ACSS2這種代謝酶或許可作為一個有希望的干預靶點。

值得一提的是,盡管在這項研究中,酒精是提供乙酸鹽的主要來源,但作者在論文最后指出,其他乙酸鹽來源也可能以類似方式參與大腦組蛋白乙酰化并影響大腦功能,比如腸道微生物就是一個來源——腸菌,怎么又是你?

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