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压力大影响母猴免疫系统的基因表达

在对社会地位较高的与地位较低的母性恒河猕猴进行相比较时,研究人员发现她们在涉及免疫应答和一些其他功能的基因的表达上差异显著。在母猴的社会地位提高时,她的基因表达也会在几个星期内产生变化,这一现象暗示了社会力可以迅速影响遗传调节。

“我们可以通过基于社会地位导致的基因表达的不同来对不同个体进行分类,”论文作者、美国芝加哥大学的遗传学副教授尤维吉拉德(Yoav Gilad)说,“证明这些可塑性的变化是十分新奇有趣的。”

4月9日发布于《国家科学院院刊》(PNAS)的 研究 中,由芝加哥大学博士后研究员、杜克大学的演化人类学助理教授珍妮桐所(Jenny Tung)领导的研究组,在亚特兰大耶基斯国际灵长类研究中心观察了被圈养的恒河猴。在野外,猴群会通过个体在竞争食物、水以及配偶时的表现,确定出地位阶级体系,而在圈养中地位的优势则是由进组的先后顺序决定的,这给了研究人员观察地位变换是如何导致生物效应的机会。

“在野外,雌性一般不会离开自己出生的社会群体,它们从它们的母亲那里继承社会地位,”珍妮桐说,“但在圈养这种不自然的情况下,社会地位是根据先来后到的原则决定的,所以新人的社会地位一般都比较低。”

在以前对恒河猕猴的研究中也曾发现社会地位影响应激反应、大脑和免疫系统的现象。通过基因芯片技术测量超过6000种不同基因的表达,珍妮桐、吉拉德和同事第一次探究了在灵长类中社会地位对基因功能的影响。

研究中,科学家通过比较49只社会地位不同的雌猴,发现987个基因的表达发生了显著的变化,其中112个基因与免疫系统调节有关。这个结果符合社会地位低的猴子因为长期不断受到压力所导致的免疫功能受损的数据。反观人类,也有关于低社会经济地位以及高社会压力会提高人们患病风险的研究。

所有基因表达上发生的变化都足够明显,所以研究人员才能仅靠基因表达就高精度的预测出猴子个体的社会地位。

吉拉德说,“当几个动物被从笼子里放出到环境因素更多样的地方,并且有一些新的个体融入其群体之后,一些猴子的社会地位得到了提升。我们可以利用这个契机来检测我们的分类方式是否依然有效。”

通过分析这些猴子在笼中和被移出笼子之后的血样,研究人员能够通过基因表达正确的预测出7只猴子中6只的地位变化。结果表明,社会因素诱导的基因表达变化并不稳定,但这种变化可以对社会环境的变化进行迅速的反应。

研究人员同时也调查了社会地位影响基因表达的机制,地位的优势会影响“压力激素”糖皮质激素信号以及血液中的细胞构成,这两者都对基因表达变化有影响。

实验还第一次证明了社会地位影响了许多基因的DNA甲基化状态,甲基化是DNA的一种重要的修饰,能够调节基因的表达和关闭。因社会地位而表达产生变化的基因比那些不受影响的基因更容易被甲基化,这也表明了甲基化在社会影响遗传调节的机制中扮演了重要的角色。

“这是一种在灵长类中还没有被人们考虑到的新机制,”吉拉德说,“我知道有些人曾排除了甲基化变化的可能,但恒河猴是一个可以证明甲基化与其有关的范例。”

作者谨慎地表示,实验用的猴子是被圈养的,其所受的社会压力和压力与遗传调节之间的关系同野生的猴子或许会不同。吉拉德说,社会因素对人类基因的影响也有待测量,在控制各种混合因素下测量人类的一些状态将会需要付出极大的努力。但如果社会压力真的影响到了人类的健康,我们现在正进行的研究或许能提供一些正面的消息。

“对人类的一个好消息是这些影响是具有可塑性以及可逆性的,并且会随着个体等级的改变而产生巨大的变化。”吉拉德说,“不论是什么通过社会环境导致的压力,你都有可能去解决它。”

本文编译自:ScienceDaily, Social Stress Changes Immune System Gene Expression in Primates
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发布于2012-04-15, 本文版权属于果壳网(guokr.com),禁止转载。如有需要,请联系果壳

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