大脑的进化改变可能使我们更容易焦虑
血清素和多巴胺等神经化学物质在我们大脑的认知和情感功能中发挥着至关重要的作用。囊泡单胺转运体1(VMAT1)是负责转运神经递质和调节神经元信号的基因之一。由日本东北大学领导的一个研究团队重建了人类祖先的囊泡单胺转运体1蛋白,揭示了囊泡单胺转运体1在整个人类进化过程中的神经递质摄取功能变化。
人体由数以百万计的细胞组成。每个细胞都有一套特定的指令代码,它们构成了一个生物的所有遗传物质。这些指令被称为基因组。此项研究的两位作者是日本东北大学生命科学研究生院的博士研究生佐藤大气和教授河田雅圭。他们此前发现,囊泡单胺转运体1是整个人类谱系中进化的基因之一。
囊泡单胺转运体1中包含两个只有人类才有的突变,即基因组发生改变的位置,其变化表现为第130位的谷氨酸(Glu)变成甘氨酸(Gly)和第136位的天冬酰胺(Asn)变成苏氨酸(Thr)。此前的研究表明,拥有新的130甘氨酸/136苏氨酸变异会减少神经递质的摄取,并与更高的抑郁、焦虑程度有关。
在此项研究中,佐藤、河田及其同事通过重建人类祖先的囊泡单胺转运体1蛋白,揭示了囊泡单胺转运体1的神经递质摄取的进化改变。首先,他们利用荧光基质可视化和量化每个基因型的神经递质摄取。与进化而来的(130甘氨酸/136苏氨酸)基因型相比,人类祖先的(130谷氨酸/136天冬酰胺)囊泡单胺转运体1蛋白表现出更多的神经递质摄取。鉴于进化而来的(130甘氨酸/136苏氨酸)基因型被证明与现代人类的抑郁、焦虑有关,研究报告的作者们指出:“这一研究结果显示,我们的祖先也许能够经受住更高程度的焦虑或抑郁。”
研究人员的下一步计划是找出上述突变对小鼠的神经和行为造成的影响,以弄清这些变异是如何促进人类大脑进化的。他们说:“这将是证明人类的基因组与大脑进化存在联系的惊人证据。”研究人员希望,这一发现能帮助深入了解人类的各种心理物质,包括精神疾病。
——美国“每日科学”网站2019年12月23日报道;2020年1月2日一期(第22237期)《参考消息》翻译、(第5版)转载
血清素和多巴胺等神经化学物质在我们大脑的认知和情感功能中发挥着至关重要的作用。囊泡单胺转运体1(VMAT1)是负责转运神经递质和调节神经元信号的基因之一。由日本东北大学领导的一个研究团队重建了人类祖先的囊泡单胺转运体1蛋白,揭示了囊泡单胺转运体1在整个人类进化过程中的神经递质摄取功能变化。
人体由数以百万计的细胞组成。每个细胞都有一套特定的指令代码,它们构成了一个生物的所有遗传物质。这些指令被称为基因组。此项研究的两位作者是日本东北大学生命科学研究生院的博士研究生佐藤大气和教授河田雅圭。他们此前发现,囊泡单胺转运体1是整个人类谱系中进化的基因之一。
囊泡单胺转运体1中包含两个只有人类才有的突变,即基因组发生改变的位置,其变化表现为第130位的谷氨酸(Glu)变成甘氨酸(Gly)和第136位的天冬酰胺(Asn)变成苏氨酸(Thr)。此前的研究表明,拥有新的130甘氨酸/136苏氨酸变异会减少神经递质的摄取,并与更高的抑郁、焦虑程度有关。
在此项研究中,佐藤、河田及其同事通过重建人类祖先的囊泡单胺转运体1蛋白,揭示了囊泡单胺转运体1的神经递质摄取的进化改变。首先,他们利用荧光基质可视化和量化每个基因型的神经递质摄取。与进化而来的(130甘氨酸/136苏氨酸)基因型相比,人类祖先的(130谷氨酸/136天冬酰胺)囊泡单胺转运体1蛋白表现出更多的神经递质摄取。鉴于进化而来的(130甘氨酸/136苏氨酸)基因型被证明与现代人类的抑郁、焦虑有关,研究报告的作者们指出:“这一研究结果显示,我们的祖先也许能够经受住更高程度的焦虑或抑郁。”
研究人员的下一步计划是找出上述突变对小鼠的神经和行为造成的影响,以弄清这些变异是如何促进人类大脑进化的。他们说:“这将是证明人类的基因组与大脑进化存在联系的惊人证据。”研究人员希望,这一发现能帮助深入了解人类的各种心理物质,包括精神疾病。
——美国“每日科学”网站2019年12月23日报道;2020年1月2日一期(第22237期)《参考消息》翻译、(第5版)转载