PNAS:沉默單個基因影響人們的社交能力

2020-12-01 生物谷

2016年6月21日/生物谷BIOON/--在一項新的研究中，來自美國喬治亞大學等機構的研究人員發現沉默一種特定的基因可能影響人類社會行為，包括一個人形成健康關係或者識別其他人情感狀態的能力。相關研究結果於2016年6月20日在線發表在PNAS期刊上，論文標題為「Epigenetic modification of OXT and human sociability」。

在這項研究中，研究人員研究了一種被稱作甲基化---能夠降低特定基因表達---的過程如何影響基因OXT。這種基因負責產生一種被稱作催產素（oxytocin）的激素，而催產素與人類和其他哺乳動物的一系列社會行為相關聯。

論文通信作者、喬治亞大學富蘭克林文理學院生理學助理教授Brian W. Haas說，「甲基化限制基因在多大程度上表達。甲基化增加通常對應於基因表達水平下降，因此，它影響一種特定的基因如何發揮功能。」

「當OXT基因甲基化增加時，它可能對應於這種基因活性的下降。我們的研究證實這能夠對社會行為產生深刻影響。」

Haas和他的合作者們收集了120多名研究參與者的唾液樣品，並對這些樣品進行基因測試，這一測試可顯示出OXT基因的甲基化水平。這些參與者接受一系列測試以便評估他們的社會技能，以及他們的大腦結構和功能。

研究人員發現OXT基因甲基化水平更高的參與者---可能對應著更低的OXT表達水平---更難識別他人的面部表情，而且這些參與者往往對他們與他們愛的人之間的關係產生更多的焦慮。

作為這項研究的一部分，參與者被要求觀看人們面部的簡短視頻，其中這些面部起始於中性表達，然後逐漸地出現情感表達。這些參與者的任務就是當他們知道面部正在表達哪種類型的情感時就按下按鈕。

他說，「OXT基因甲基化水平更高的參與者更不能夠準確地描述他們在視頻中觀察到的情感狀態。比如，這是一種典型的與自閉症相關的特徵。」

研究人員也利用功能性核磁共振成像---一種通過檢測含氧血液流動變化測量大腦活性的技術---研究在多種任務期間人們大腦中的活性區域，結果發現那些OXT基因甲基化水平更高的參與者在與社會認知處理能力相關聯的大腦區域中具有下降的神經活性。

這些參與者在被稱作梭狀回（fusiform gyrus）的大腦區域中也發生灰質下降，其中梭狀回在面部表情處理和社會認知中發揮著重要作用。

Haas說，「我們所有的測試結果表明基因OXT在社會行為和大腦功能中發揮著重要作用。」

儘管Haas和他的共同作者們提醒這些結果是初步的，以及還必需開展許多研究以便更加清晰地確定催產素和控制它的基因的作用，但是他希望這項研究可能有朝一日導致人們開發出新的改善的用於治療一系列社會行為障礙的方法。

他說，「甲基化是一種動態過程，而且甲基化水平能夠在一個人的一生當中發生變化。不過，利用某種藥物改變甲基化水平可能有益於社會認知存在異常的人們。」（生物谷 Bioon.com）

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Epigenetic modification of OXT and human sociability

doi:10.1073/pnas.1602809113

Brian W. Haas, Megan M. Filkowskia, R. Nick Cochrana, Lydia Denisonc, Alexandra Ishakd, Shota Nishitanic,e, and Alicia K. Smith

Across many mammalian species there exist genetic and biological systems that facilitate the tendency to be social. Oxytocin is a neuropeptide involved in social-approach behaviors in humans and others mammals. Although there exists a large, mounting body of evidence showing that oxytocin signaling genes are associated with human sociability, very little is currently known regarding the way the structural gene for oxytocin (OXT) confers individual differences in human sociability. In this study, we undertook a comprehensive approach to investigate the association between epigenetic modification of OXT via DNA methylation, and overt measures of social processing, including self-report, behavior, and brain function and structure. Genetic data were collected via saliva samples and analyzed to target and quantify DNA methylation across the promoter region of OXT. We observed a consistent pattern of results across sociability measures. People that exhibit lower OXT DNA methylation (presumably linked to higher OXT expression) display more secure attachment styles, improved ability to recognize emotional facial expressions, greater superior temporal sulcus activity during two social-cognitive functional MRI tasks, and larger fusiform gyrus gray matter volume than people that exhibit higher OXT DNA methylation. These findings provide empirical evidence that epigenetic modification of OXT is linked to several overt measures of sociability in humans and serve to advance progress in translational social neuroscience research toward a better understanding of the evolutionary and genetic basis of normal and abnormal human sociability.

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