导致亨廷顿氏症的基因突变对脑基底核（粉色）造成损伤
亨廷顿氏症是一种致命的神经退行性疾病。大约在20年前，科学家发现了导致该疾病的突变基因，突变发生在基因的中部，存在许多额外的DNA重复片段。但是科学家目前还不知道这些多出来的DNA片段是如何导致亨廷顿氏症的症状的。
在亨廷顿氏症机制研究上，MIT的科学家取得了新的进展。MIT的生物工程学家发现，由这个突变基因编码的蛋白质改变了DNA甲基化修饰的模式。
该突变蛋白被命名为“亨廷顿蛋白”，被发现可特异性靶定与大脑细胞功能相关的基因。MIT生物工程专家Ernest Fraenkel表示，这些基因表达的中断造成了亨廷顿氏症的神经退行性病状，包括早期的认知方面的变化。
Fraenkel的实验室目前正在研究有关甲基化如何导致那些病状的细节，以期能够开发出潜在的新疗法。“可以想象，如果我们弄清了导致这些甲基化变化的详细机制，我们也许就可以阻止这一过程并早日恢复患者的正常转录水平，”这样研究的作者Fraenkel说。
意外的模式
DNA甲基化可对遗传表达形成重要的影响：在特定位点上发生甲基化的基因通常是休眠的，因为甲基基团会导致拷贝该基因指令并传递至细胞其他位置的蛋白质正确结合该基因。曾经有一段时期，科学家相信甲基化模式是在胚胎发育期发生变化然后一直到成年期都保持稳定。后来发现，DNA甲基化在大量正常细胞活动中发挥重要作用。
在这项新的研究中，MIT的研究团队对小鼠胚胎大脑纹状体中处于早期亨廷顿氏症早期阶段的细胞甲基化模式的变化进行了研究。纹状体是大脑中负责运动规划的区域，亨廷顿氏症会对其造成严重影响。
“我们对最早期的阶段非常感兴趣，因为在这个阶段最有希望减缓或阻止疾病的发生，让患者能够健康地生活更长时间。”Fraenkel说。“当神经退行现象变得更加严重后，就很难逆转疾病造成的损伤了。”
Fraenkel和研究伙伴发现，发生亨廷顿蛋白变异的细胞与正常细胞间的甲基化模式存在显著的差异。一些遗传位点发生了甲基化，而其他的却没有。许多受影响的位点位于神经元生长和存活相关基因的调节区域中。
基因的开启与关闭
在研究了甲基化模式的变化后，MIT的研究团队发现了许多可与那些变化位点结合的蛋白质。这些蛋白质包括Sox2以及其他已知的神经元活性（包括神经元生长）相关基因的调节蛋白。
阿尔伯特•爱因斯坦医学院的神经学教授Mark Mehler表示，这些研究对于解释亨廷顿蛋白变异基因中额外的DNA重复是如何引发疾病大有帮助。“在这项研究之前，人们并不知道这些重复片段是做什么的，”Mehler说。“这项研究所做的工作论证了重复片段改变基因表达的机制。”
研究人员目前正在研究亨廷顿蛋白是否也影响DNA及组蛋白的其他类型的修饰。Fraenkel表示，这些修饰可能也设计基因的不正确开启或关闭。他们还利用小鼠模型对不同阶段的亨廷顿氏症进行研究，跟踪甲基化模式随疾病发展而变化的方式。他们希望能够通过敢于某些特定的蛋白质来影响疾病的发展。
原文：web.mit.edu/newsoffice/2013/possible-role-for-huntingtons-gene-discovered-0116.html
