賓夕法尼亞醫學院的研究人員發現，當小鼠建立新記憶時，大腦內一個關鍵代謝酶直接作用於神經元細胞核基因的表達和關閉。他們的研究成果發表於近期的《Nature》雜誌。

這種酶被稱為乙醯輔酶A合成酶（acetyl-CoA synthetase 2，ACSS2），小鼠學習後，這個酶參與了組蛋白的乙醯化，並且啟動了神經細胞核內記憶相關基因的表達機器。CRISPR再立新功：減少細胞死亡，增加胰島素分泌

記憶的形成涉及突觸重組，該行為依賴於一組記憶基因的協調表達。在神經元基因組特定位點加上乙醯化標籤，可以解開緊密纏繞的DNA，使參與記憶形成的基因可被「閱讀」，最終被編碼成蛋白質。

與基因表達有關的化學基團的加加減減，被稱作神經生物學的表觀遺傳學機制。作為不同神經元功能調節的主要組成部分，越來越多的神經表觀遺傳學研究已被發表公開。

這篇新文章的意義在於，研究小組發現了與神經元的記憶基因結合的ACSS2酶直接催化了基因的乙醯化，從而控制了小鼠的記憶內存。

該項研究起步於神經細胞培養。

研究人員發現，分化的神經元細胞核內的ACSS2水平升高，並且聚集在組蛋白乙醯化提高了的高表達基因附近。

減少ACSS2則降低了細胞核內總的和乙醯化的乙醯輔酶A的水平，與此同時，記憶基因的表達也降低了。

接下來，研究人員在小鼠實驗中發現，如果動物的ACSS2表達受阻，動物記憶物品放在那個位置的長期記憶也會受到影響，實驗組小鼠記不住前一天放在某處的物品，而正常小鼠卻能記住。

「這是因為，缺乏ACSS2小鼠便缺乏打開基因基因表達分子途徑，從而無法記住東西的位置。」

賓夕法尼亞表觀遺傳學項目主任、本文通訊作者Shelley L. Berger說：「我們發現ACSS2的直接關聯基因和ACSS2都對神經元的學習起調控作用。這是兩個令人意想不到的新發現。」

本文第一作者Philipp Mews說：「該發現將為焦慮和抑鬱等神經/精神疾病提供了新的靶點。眾所周知，神經表觀遺傳學機制研究是治癒這裡疾病的關鍵。我們懷疑，ACSS2可能參與了神經退行性疾病中有關記憶的部分。」

未來，Mews和Berger希望將這種新發現的基因路徑用於創傷記憶修復，通過阻斷海馬（處理長期記憶的大腦區域）中的ACSS2抹去遭受創傷後患有應激障礙的人的記憶。

原文標題

Acetyl-CoA synthetase regulates histone acetylation and hippocampal memory

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