自從我們的祖先數(shù)百萬年前就感染了逆轉(zhuǎn)錄病毒以來，我們已經(jīng)在我們的基因中攜帶了這些病毒的成分-被稱為人類內(nèi)源性逆轉(zhuǎn)錄病毒，簡(jiǎn)稱HERV。這些病毒成分在進(jìn)化過程中失去了復(fù)制和感染的能力，但它們是我們基因組成不可或缺的一部分。實(shí)際上，人類在非編碼部分擁有的HERV是編碼基因的五倍。迄今為止，人們一直將重點(diǎn)放在HERV與疾病發(fā)作或進(jìn)展之間的相關(guān)性上。這就是為什么在病理來源的樣本中研究了HERV表達(dá)的原因。盡管很重要，但這些研究并未提供關(guān)于HERV是該疾病的原因還是后果的結(jié)論。
如今，新技術(shù)使科學(xué)家能夠更深入地了解HERV的機(jī)制及其功能。病毒學(xué)家Michelle Vincendeau *和她的同事們現(xiàn)在首次成功證明了HERV激活對(duì)人腦發(fā)育的負(fù)面影響。
HERV激活會(huì)損害大腦發(fā)育
研究人員使用CRISPR技術(shù)激活了人類胚胎干細(xì)胞中特定的一組人類內(nèi)源性逆轉(zhuǎn)錄病毒**，并產(chǎn)生了神經(jīng)細(xì)胞(神經(jīng)元)。這些病毒元素又激活了參與大腦發(fā)育的特定基因，包括經(jīng)典發(fā)育因子。結(jié)果，皮質(zhì)神經(jīng)元，即我們大腦皮層中的神經(jīng)細(xì)胞，完全喪失了功能。它們?cè)谶@個(gè)大腦區(qū)域的發(fā)育與健康神經(jīng)元截然不同-軸突(神經(jīng)細(xì)胞延伸)更短，分支更少。因此，一種特定的HERV基團(tuán)的激活損害了皮質(zhì)神經(jīng)元的發(fā)育，并最終損害了大腦的發(fā)育。
臨床相關(guān)性
由于神經(jīng)退行性疾病通常與幾個(gè)HERV組的激活有關(guān)，因此HERV激活對(duì)皮層神經(jīng)元發(fā)育的負(fù)面影響是必不可少的發(fā)現(xiàn)。眾所周知，諸如病毒，細(xì)菌和紫外線等環(huán)境因素會(huì)激活不同的HERV，從而可能導(dǎo)致疾病發(fā)作。反過來，這種知識(shí)使HERV在臨床應(yīng)用中變得更加有趣。切斷獨(dú)特的病毒成分可以為神經(jīng)退行性疾病的治療開辟一個(gè)新的研究領(lǐng)域。下一步，Helmholtz ZentrumMünchen的小組將研究在疾病背景下HERV失活對(duì)神經(jīng)元的影響。
基礎(chǔ)研究的新途徑
此外，研究結(jié)果為表觀遺傳機(jī)制在健康的大腦發(fā)育中保持病毒成分的可控性提供了重要的指示。Michelle Vincendeau甚至懷疑受控的HERV在正常大腦發(fā)育中的功能性作用。溫辛多說：“我們已經(jīng)將這些元素?cái)y帶了大約40至7000萬年。我們假設(shè)它們的存在與我們的自然過程有關(guān)，否則我們?cè)谶M(jìn)化過程中不會(huì)保留那么長(zhǎng)時(shí)間。”在此方向上的進(jìn)一步基礎(chǔ)研究可能會(huì)揭示HERV的新功能。
標(biāo)簽： 大腦發(fā)育
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