与抑郁、恐惧和焦虑密切相关的基因被发现「研究速递」

1996年，Tadashi Yamamoto教授在日本的前实验室首次发现了Tob基因，该基因因其在癌症中发挥的作用而闻名。此前的研究也表明，它有助于调节细胞周期和身体的免疫反应。现在，在一项结合了分子生物学和神经科学的多学科研究中，冲绳科学技术研究所(OIST)的研究人员发现，这种基因在减少抑郁、恐惧和焦虑方面也发挥着重要作用。他们的研究成果发表在《转化精神病学》杂志上。

该研究的主要作者Mohieldin Youssef博士解释说:“这项研究是关于压力恢复力的。这种基因有助于缓解压力，如果它被移除，抑郁、恐惧和焦虑会增加。”

删除Tob会导致恐惧和类似抑郁的行为。这可以用海马体和前额叶皮层之间功能连接的改变来解释。海马区神经元表现出兴奋增强和抑制减弱。其他基因和蛋白质也会受到影响。

Tob的名字来源于日语动词“tobu”，意思是飞或跳。这是因为当细胞受到刺激时，其蛋白质水平的活跃性会增加。这导致该基因被归为即时-早期基因，因为它的反应速度非常快。Tob基因与许多不同的现象有关，但鉴于研究大脑系统的挑战性，阐明Tob在大脑中具有抗压功能的研究，这还是第一次。

研究的结论是，这种基因与焦虑、恐惧和抑郁有关，这是通过几个不同的实验得出的。首先，研究人员将小鼠置于压力下，正如预期的那样，Tob蛋白水平上升。然后，他们使用出生时没有Tob基因的老鼠，发现它们的抑郁、恐惧和焦虑情绪有所增加。例如，当一只携带Tob基因的小鼠被置于一桶水中时，它们会游泳并试图逃跑。然而，一只没有Tob基因的小鼠只是漂浮着。缺乏对抗困境的意志是研究人员判定动物抑郁的一种方式。

更重要的是，没有Tob基因的小鼠似乎没有学习能力。当小鼠日复一日地被放在一个能唤起恐惧记忆的地方时，它们通常会意识到情况并没有那么糟糕，并且不再那么害怕。但那些没有Tob基因的小鼠，即使在几天后，也表现出更高的恐惧水平。

Tob基因被发现与抑郁、恐惧和焦虑密切相关

研究人员随后与OIST的前博士生、来自神经计算单元的Hiroaki Hamada博士合作。通过核磁共振成像，他们发现当Tob基因被移除后，调节大脑压力恢复能力的两个关键部位——海马体和前额叶皮层之间的连接发生了改变。

去除Tob基因后对海马体和前额叶皮层的核磁共振成像。这种核磁共振成像使研究人员能够确定海马体和前额叶皮层之间的连接已经被改变。

在此基础上，研究人员决定研究该基因在海马体中所起的具体作用。他们把Tob基因注射到小鼠海马体中，而小鼠身体的其他部位是不存在该基因的。结果发现，小鼠恐惧和抑郁的水平恢复正常，但焦虑仍在增加。

然后，研究人员做了相反的事情——他们创造了一只小鼠，在海马体的细胞中没有Tob基因，但在身体其他部位的细胞中有Tob基因。在这种情况下，他们发现小鼠的焦虑水平正常，但恐惧和抑郁增加。

因此，研究得出结论，海马体中的Tob基因抑制了恐惧和抑郁，但对焦虑的抑制必须由大脑的另一部分来调节。

接下来，来自OIST的研究人员测量了没有Tob基因的小鼠海马体中神经元的功能。他们发现兴奋增加了，而抑制减少了，这表明整体平衡受到了影响，这将影响小鼠的行为。

最后，研究人员在小鼠受到压力后进行了分子分析。有趣的是，他们发现小鼠不会随着压力而立即改变。但是，在小鼠受到压力15分钟后，情况发生了变化。如果删除Tob基因，其他基因和蛋白质也会受到影响。这表明Tob基因可能有多种直接和间接影响。

研究者称，揭示Tob基因在恐惧、抑郁和焦虑中的作用，可能会对开发新的治疗产生巨大的影响。

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Mohieldin M. M. Youssef et al, TOB is an effector of the hippocampus-mediated acute stress response, Translational Psychiatry (2022). DOI: 10.1038/s41398-022-02078-7

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