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[南京日報]南醫大兩項研究成果在頂級期刊發表 腸道益生菌或可改善孤獨癥

發布者:宣傳部發布時間:2019-03-28瀏覽次數:10

本報訊(通訊員 蔡心軼 記者 談潔 何鋼)果蠅身上KDM5家族蛋白功能的喪失,會引起其社交行為異常;雄性小鼠身上DAZL基因在任何節點的缺失,都會導致不孕不育。近日,南京醫科大學國家生殖醫學重點實驗室兩位教授課題組的研究成果在國際頂級期刊上發表。


孤獨癥已成為危害嚴重的全球公共健康問題,是世界上人數增長最快的嚴重性病癥,占中國兒童精神殘疾首位。如今全球每20分鐘就有一個孩子被診斷為孤獨癥。 


南京醫科大學基礎醫學院病原生物系、國家生殖醫學重點實驗室劉星吟教授課題組從果蠅身上發現,KDM5家族蛋白功能的喪失,會導致腸屏障功能受損和與腸道微生態失調,并出現社交行為異常。 


“一直以來,人們對孤獨癥的研究主要集中于尋找遺傳因素,以及相應引起的神經發育異常。”課題組成員介紹,其實許多孤獨癥病人身上常伴隨腸道癥狀,比如便秘、腹脹、腹瀉、腸易激綜合征等。 


研究人員把眼光放到了果蠅的腸道內環境來進行探究,他們發現,使果蠅的KDM5缺失之后,會造成果蠅的固有免疫被過度激活,會過度產生抗菌肽等“抗菌部隊”,導致腸道菌群紊亂。“而有部分的菌群代謝產物,是參與到果蠅的神經遞質合成的,因而一旦菌群紊亂,也就影響到了它的社交行為。”劉星吟說。


他們還發現,通過抗生素治療或喂食植物乳桿菌,能部分挽救“孤獨”果蠅的社交行為、壽命和細胞表型。腸道益生菌可以調整免疫穩態,改善KDM5蛋白缺失的果蠅的社交障礙行為并延長壽命。


“我們的研究為孤獨癥病因探尋找到了一個菌群穩態和免疫穩態的新視角。”科研人員介紹,這項研究成果為孤獨癥疾病診療提供了新的線索。 


該成果日前在微生物學的頂級期刊Cell旗下的子刊《Cell Host& Microbe(細胞主體和微生物)》發表。


“DAZ家族蛋白缺失”是導致男性不育最常見的分子缺陷之一,約占非梗阻性無精癥男性不育患者的10—15%。但是,DAZ家族蛋白缺失為何會導致不育,科學界并不清楚。 


南京醫科大學生殖醫學國家重點實驗室徐宇君課題組研究提出,DAZL是哺乳動物精子發生中的一個“大管家”,負責保證精子發育關鍵階段所需調控蛋白的正常翻譯。DAZL基因在任何節點的缺失,都會導致下游靶標基因表達在蛋白水平的顯著下降,從而阻止精子發生的繼續進行,無一例外地導致雄性不育。 


可用于蛋白質編碼的成熟的信使核糖核酸(mRNA)被稱為“轉錄本”。研究者發現,DAZL蛋白“管家”直接結合3000多個睪丸中的“轉錄本”。“管家”直接通過與“蛋白質翻譯機器”作用,促進這些下游“轉錄本”翻譯成蛋白。一旦把“管家”敲掉,其靶標基因的表達在蛋白水平全部顯著下降,精子的發育各階段所需的特殊蛋白無法得到滿足,從而影響精子的發育。 


“我們使用的小鼠模型可以定時定點進行敲除DAZL蛋白。”課題組李海鑫博士介紹,他們在小鼠出生前胚胎期14.5天、出生后的3.5天及出生后的14天對DAZL蛋白進行生殖細胞特異的定時敲除。在生殖母細胞、精原細胞和精母細胞等不同階段,分別敲除DAZL,均可導致精子發育阻滯以及雄性小鼠完全不育。 


此次發現DAZL新的功能,對臨床男性不育的治病機制有提示作用,為將來的療法提供理論基礎。同時,也揭示了一個新的生殖細胞特有的調控機制。該成果已在中國頂級英文期刊 《National Science Review(中國科學評論)》 雜志在線發表。


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