催產(chǎn)素基因甲基化和受虐待兒童影響的大腦發(fā)育

虐待兒童，包括虐待和忽視兒童，會對大腦的健康發(fā)育產(chǎn)生不利影響。小時(shí)候受到虐待的成年人往往會發(fā)展出非典型的大腦結(jié)構(gòu)，這可能導(dǎo)致各種精神疾病甚至自殺。

根據(jù)神經(jīng)科學(xué)家的說法，在青春期期間和青春期后不久，大腦的新皮質(zhì)區(qū)域會經(jīng)歷一次重大重組，這為治療一些由虐待兒童引起的疾病提供了機(jī)會。問題：在這次重組過程中，是否存在可以有效瞄準(zhǔn)的生物機(jī)制，以改善兒童虐待受害者的生活?

答案似乎是肯定的，正如轉(zhuǎn)化精神病學(xué)最近的一項(xiàng)研究(“對受虐待兒童和青少年中與OXT甲基化相關(guān)的大腦結(jié)構(gòu)和功能進(jìn)行多模態(tài)MRI分析”)所證明的，其中研究人員專注于一種特定的激素和一種特定機(jī)制，通過該機(jī)制，其生產(chǎn)可能因虐待兒童而改變。

該研究由日本福井大學(xué)的ShotaNishitani博士、醫(yī)學(xué)博士、博士AkemiTomoda以及埃默里大學(xué)的AliciaK.Smit博士領(lǐng)導(dǎo)。

所討論的激素是催產(chǎn)素，它在感受同理心和愛以及學(xué)習(xí)親社會行為(如聯(lián)系)的能力中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。該研究關(guān)注的生物學(xué)機(jī)制是DNA甲基化，它調(diào)節(jié)催產(chǎn)素的分泌。

之前的研究表明催產(chǎn)素基因的甲基化與大腦結(jié)構(gòu)和社會行為有關(guān)，根據(jù)之前的研究，研究人員推測虐待兒童可能與催產(chǎn)素基因甲基化水平有關(guān)，從而改變了大腦結(jié)構(gòu)和大腦。兒童期和青春期的發(fā)育。他們通過各種實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了這一假設(shè)，這些實(shí)驗(yàn)包括對受虐待兒童進(jìn)行DNA采樣和多模式腦成像，并將其結(jié)果與未遭受虐待的兒童進(jìn)行比較。

“虐待兒童會導(dǎo)致大腦催產(chǎn)素系統(tǒng)失調(diào)，導(dǎo)致依戀模式功能失調(diào)。然而，受虐待兒童(CM)的催產(chǎn)素系統(tǒng)如何受到表觀遺傳影響仍不清楚。我們使用多模態(tài)腦成像(基于體素)評估了CM(n =24)和非CM(n=31)之間編碼催產(chǎn)素(OXT)的基因唾液DNA甲基化的差異 ，以及其對大腦結(jié)構(gòu)和功能的影響。形態(tài)測量、擴(kuò)散張量成像以及任務(wù)和靜息態(tài)功能磁共振成像)，”研究人員寫道。

“我們發(fā)現(xiàn)CM顯示出比非CM更高的啟動子甲基化，并且觀察到9個(gè)CpG位點(diǎn)彼此相關(guān)并分為一個(gè)索引(OXTmi)。OXTmi與左上頂葉小葉(SPL)中的灰質(zhì)體積(GMV)以及獎勵(lì)任務(wù)期間的右殼核激活顯著負(fù)相關(guān)，但與白質(zhì)結(jié)構(gòu)無關(guān)。

“使用隨機(jī)森林回歸模型，我們調(diào)查了對CM中OXTmi影響最大的敏感期和虐待類型，結(jié)果顯示，他們分別為5-8歲和身體虐待(PA)。然而，PA(PA+)的存在意味著比不存在PA更嚴(yán)重的情況，例如長期暴露于多種類型的虐待。PA+與作為種子的右側(cè)殼核、左側(cè)SPL和左側(cè)小腦外部之間顯著增強(qiáng)的功能連接相關(guān)。

“結(jié)果表明，OXT啟動子高甲基化可能導(dǎo)致獎賞和視覺關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)和功能的非典型發(fā)展，從而可能使創(chuàng)傷經(jīng)歷引起的臨床問題惡化。”

DNA測試表明，在受虐待的兒童中，催產(chǎn)素基因的特定區(qū)域始終甲基化程度較高。研究人員隨后將這種高甲基化與大腦結(jié)構(gòu)和活動的變化聯(lián)系起來。

“我們發(fā)現(xiàn)，較高的DNA甲基化率與背側(cè)注意力網(wǎng)絡(luò)中左上頂葉的較小體積有關(guān)，這對于協(xié)調(diào)一個(gè)人的眼球運(yùn)動與識別他人的目光非常重要，”Tomoda解釋道。“我們還注意到右殼核的大腦活動較低，這是獎勵(lì)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的一部分。”

此外，研究人員通過統(tǒng)計(jì)分析確定，遭受虐待的兒童比一般人群中同齡的兒童表現(xiàn)出更高水平的DNA甲基化。當(dāng)DNA甲基化水平較高時(shí)，大腦注意力網(wǎng)絡(luò)的容量會減少，獎勵(lì)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的活動也會減少。DNA甲基化還與特定時(shí)期(58歲)和更高水平的虐待(例如身體虐待)有關(guān)，特別是在遭受虐待的兒童中。

研究小組表示，這是第一項(xiàng)研究催產(chǎn)素基因甲基化與兒童虐待之間關(guān)系的研究，這些見解可能具有突破性的臨床應(yīng)用。

“DNA甲基化的可逆性質(zhì)意味著有可能開發(fā)出使催產(chǎn)素基因區(qū)域去甲基化的方法。如果我們能夠證明這些方法可以逆轉(zhuǎn)受虐待兒童的大腦功能改變和創(chuàng)傷癥狀，我們就可以創(chuàng)造全新的療法來改善他們的生活質(zhì)量，”史密斯指出。

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