生物通報道：CHARGE綜合征（CHARGE syndrome）是一種罕見的先天性癥候，其特征是顱面結構、周圍神經系統(tǒng)、耳朵、眼睛和心臟畸形。它是由為CHD7（一種依賴于ATP的染色質重塑蛋白）編碼的基因所發(fā)生的雜合突變引起的。目前每8500名新生兒中就有一位患有此種疾病，關于這種疾病的單個基因突變如何會引起如此廣泛的表型特征癥狀，一直是一個謎。CHD7編碼的是一種所謂的染色質重塑因子，在表觀遺傳中扮演了重要的角色。DNA的序列信息被包裹在組蛋白結構中，基因的轉錄激活需要染色質結構的改變，因此類似CHD7這樣的染色質重塑因子對于基因活性的調控就具有重要意義，其突變也會引起錯誤的調控，導致疾病。
來自德國癌癥研究中心（DKFZ）劉海昆博士對于成人神經干細胞的調控十分感興趣，主要致力于成人神經干細胞在人類疾病，包括精神發(fā)育遲緩和腦腫瘤中的作用，展開研究。CHARGE綜合征的患者會出現(xiàn)精神發(fā)育遲滯，學習障礙等癥狀，這表明其中涉及中樞神經缺陷。為了了解CHD7突變的分子作用，研究人員創(chuàng)建了一個轉基因小鼠模型。利用這種動物模型，研究人員可以在特定的發(fā)展階段，單獨關閉神經干細胞的CHD7基因，從而解析CHD7缺陷的細胞在整個動物生命周期中如何增殖，分化和成熟的。
由此研究人員獲得了一個令人激動的發(fā)現(xiàn)：無論是在胎兒或成人神經干細胞中關閉CHD7，這些突變細胞都具有相同的行為——不能有效地分化為成熟的神經元，神經元是人類和其它動物大腦中的基本功能單元。成熟的神經元通常具有非常復雜的形態(tài)，構建成能處理信息的大腦網(wǎng)絡。而CHD7突變的神經元似乎也不能形成神經網(wǎng)絡。更重要的是，劉海昆和他的同事們還發(fā)現(xiàn)，運動能*逆轉海馬區(qū)中的這種表型——海馬區(qū)是大腦中負責學習和記憶的核心區(qū)域。研究人員讓CHD7缺陷型小鼠保持跑步鍛煉，結果發(fā)現(xiàn)鍛煉后CHD7突變神經元被治愈了，也就是說這些神經元能構建出功能性的神經網(wǎng)絡！
跑步能對成體神經發(fā)生產生巨大的影響，這一點已經在動物和人類中得到了證實。“我們非常高興的發(fā)現(xiàn)，細胞中的CHD7缺陷也能通過運動（包括跑步），經由一種未知的作用機制得到治療。現(xiàn)在我們希望能努力找出其中潛在的機制，”劉海昆博士說。神經科學家認為，這一發(fā)現(xiàn)將有助于更好的理解這種疾病，甚至為重激活CHD7途徑指出了一種治療方式。

CHD7也是一個重要的與癌癥相關的基因，在許多不同類型的人類癌癥，包括肺癌，結腸癌和腦腫瘤中都出現(xiàn)了CHD7的突變。這項研究解釋了這種現(xiàn)象：CHD7突變導致干細胞分化堵塞，這是腫瘤發(fā)生的一個重要原因。此外，科學家們也發(fā)現(xiàn)CHD7是自閉癥的一個高風險基因，許多CHARGE綜合征的患者也出現(xiàn)了自閉癥的癥狀。因此這一基因在體內許多生理調節(jié)過程中扮演了重要角色。 因此DKFZ的研究人員也可以利用其*的小鼠模型，研究CHD7在其他細胞類型中的作用。
（生物通：張迪）