研究發(fā)現(xiàn)果蠅KDM5基因通過(guò)調(diào)控腸道菌群和免疫穩(wěn)態(tài)影響社交行為

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來(lái)源：科技部

2019-04-15

?近日，南京醫(yī)科大學(xué)生殖醫(yī)學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室研究團(tuán)隊(duì)在微生物學(xué)頂級(jí)期刊Cell Host& Microbe發(fā)表的研究論文指出：果蠅KDM5基因功能喪失會(huì)導(dǎo)致腸屏障功能受損和腸道微生態(tài)失調(diào)，并出現(xiàn)社交行為異常。

孤獨(dú)癥是一種廣泛的神經(jīng)發(fā)育障礙疾病。典型的孤獨(dú)癥行為主要表現(xiàn)為社會(huì)交往障礙、言語(yǔ)和非言語(yǔ)交流缺陷、興趣狹窄和重復(fù)刻板行為等臨床特征。目前已成為世界上人數(shù)增長(zhǎng)最快的嚴(yán)重性病癥，現(xiàn)在全球每20分鐘就有一個(gè)孩子被診斷為孤獨(dú)癥，已成為危害嚴(yán)重的全球公共健康問(wèn)題。另一方面，孤獨(dú)癥給患者和家人帶來(lái)長(zhǎng)期沉重的生活、經(jīng)濟(jì)和**壓力，并日益成為一個(gè)社會(huì)問(wèn)題。

近日，南京醫(yī)科大學(xué)生殖醫(yī)學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室研究團(tuán)隊(duì)在微生物學(xué)頂級(jí)期刊Cell Host& Microbe發(fā)表的研究論文指出：果蠅KDM5基因功能喪失會(huì)導(dǎo)致腸屏障功能受損和腸道微生態(tài)失調(diào)，并出現(xiàn)社交行為異常。

一直以來(lái)人們對(duì)孤獨(dú)癥的研究主要集中于尋找與孤獨(dú)癥相關(guān)的遺傳因素以及相應(yīng)引起的神經(jīng)發(fā)育異常。但是近年來(lái)發(fā)現(xiàn)環(huán)境因素及其免疫因素很可能也是引起孤獨(dú)癥發(fā)病的重要原因。南京醫(yī)科大學(xué)研究人員以果蠅為模型，揭示了遺傳、環(huán)境和免疫因素之間密切的聯(lián)系。遺傳因素調(diào)控了固有免疫信號(hào)通路相關(guān)基因的表達(dá)，并進(jìn)一步導(dǎo)致以菌群為代表的內(nèi)環(huán)境、腸道菌群結(jié)構(gòu)紊亂，影響了神經(jīng)遞質(zhì)5-HT的代謝，從而影響了行為，同時(shí)該研究還發(fā)現(xiàn)腸道益生菌，可以調(diào)整免疫穩(wěn)態(tài)，改善KDM5蛋白缺失的果蠅的社交障礙行為并延長(zhǎng)壽命。并從分子機(jī)制上詳細(xì)的揭示了KDM5蛋白是以組蛋白去甲基化酶的方式調(diào)控固有免疫信號(hào)通路和菌群紊亂。

KDM5家族蛋白是一種去組蛋白甲基化酶，參與基因的表觀遺傳調(diào)控。此前有研究表明，在智力殘疾和孤獨(dú)癥患者中，存在KDM5A/KDM5B/KDM5C功能喪失型基因突變。研究人員以果蠅為模型發(fā)現(xiàn)KDM5功能喪失會(huì)導(dǎo)致腸屏障功能受損和與腸道微生態(tài)失調(diào)，并出現(xiàn)社交行為異常。通過(guò)抗生素治療或喂食植物乳桿菌，能部分挽救KDM5蛋白功能缺失的果蠅的社交行為、壽命和細(xì)胞表型。

這項(xiàng)研究成果將有助于人們從多因素互作的角度重新認(rèn)識(shí)孤獨(dú)癥的病理機(jī)制，為孤獨(dú)癥的發(fā)病機(jī)理提供新的理論基礎(chǔ)，也為孤獨(dú)癥疾病診療提供了新的線索。

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