自從我們的祖先數(shù)百萬年前就感染了逆轉錄病毒以來，我們已經(jīng)在我們的基因中攜帶了這些病毒的成分-被稱為人類內源性逆轉錄病毒，簡稱HERV。這些病毒成分在進化過程中失去了復制和感染的能力，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，人們一直將重點放在HERV與疾病發(fā)作或進展之間的相關性上。這就是為什么在病理來源的樣本中研究了HERV表達的原因。盡管很重要，但這些研究并未提供關于HERV是該疾病的原因還是后果的結論。
如今，新技術使科學家能夠更深入地了解HERV的機制及其功能。病毒學家Michelle Vincendeau *和她的同事們現(xiàn)在首次成功證明了HERV激活對人腦發(fā)育的負面影響。
HERV激活會損害大腦發(fā)育
研究人員使用CRISPR技術激活了人類胚胎干細胞中特定的一組人類內源性逆轉錄病毒**，并產生了神經(jīng)細胞(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。結果，皮質神經(jīng)元，即我們大腦皮層中的神經(jīng)細胞，完全喪失了功能。它們在這個大腦區(qū)域的發(fā)育與健康神經(jīng)元截然不同-軸突(神經(jīng)細胞延伸)更短，分支更少。因此，一種特定的HERV基團的激活損害了皮質神經(jīng)元的發(fā)育，并最終損害了大腦的發(fā)育。
臨床相關性
由于神經(jīng)退行性疾病通常與幾個HERV組的激活有關，因此HERV激活對皮層神經(jīng)元發(fā)育的負面影響是必不可少的發(fā)現(xiàn)。眾所周知，諸如病毒，細菌和紫外線等環(huán)境因素會激活不同的HERV，從而可能導致疾病發(fā)作。反過來，這種知識使HERV在臨床應用中變得更加有趣。切斷獨特的病毒成分可以為神經(jīng)退行性疾病的治療開辟一個新的研究領域。下一步，Helmholtz ZentrumMünchen的小組將研究在疾病背景下HERV失活對神經(jīng)元的影響。
基礎研究的新途徑
此外，研究結果為表觀遺傳機制在健康的大腦發(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)將這些元素攜帶了大約40至7000萬年。我們假設它們的存在與我們的自然過程有關，否則我們在進化過程中不會保留那么長時間。”在此方向上的進一步基礎研究可能會揭示HERV的新功能。
標簽： 大腦發(fā)育
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