在早期的研究中，UIC團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)，青春期的酗酒改變了Arc基因（活性調(diào)節(jié)細(xì)胞骨架相關(guān)蛋白IM基因）增強(qiáng)子區(qū)域的大腦化學(xué)物質(zhì)，并減少了嚙齒動物和人類杏仁核中Arc的存在。大腦情感和記憶中心Arc 基因的這種表觀遺傳重編程會導(dǎo)致成年后容易患焦慮癥和酗酒障礙。

在新的研究中，科學(xué)家表明，這種終生的表觀遺傳重編程實際上可以通過基因編輯來逆轉(zhuǎn)。

“早期酗酒會對大腦產(chǎn)生長期、顯著的影響，這項研究的結(jié)果表明，早期酗酒會對大腦產(chǎn)生長期、顯著的影響，”該研究的資深作者、約瑟夫·蘇巴斯·潘迪(Subhash Pandey) 說。 A. Flaherty 捐贈精神病學(xué)教授兼UIC 酒精表觀遺傳學(xué)研究中心主任。提供的證據(jù)表明基因編輯是這些影響的潛在解藥，如果你愿意的話，可以為大腦提供‘恢復(fù)出廠設(shè)置’模式?！?

在實驗中，Pandey 和他的團(tuán)隊使用一種名為CRISPR-dCas9 的基因編輯工具來操縱成年大鼠模型中Arc 基因的組蛋白乙酰化和甲基化過程。這些過程使基因更容易或更難被激活。

首先，研究人員研究了成年大鼠在青春期（大致相當(dāng)于人類10 至18 歲）期間間歇性飲酒的情況。他們觀察到，當(dāng)使用dCas9 促進(jìn)乙?；ㄟ@一過程會放松染色質(zhì)并允許轉(zhuǎn)錄因子與DNA 結(jié)合）時，Arc 基因表達(dá)正?；４送?，焦慮和飲酒的標(biāo)志物也減少了。

焦慮是通過行為測試來測量的，例如通過記錄老鼠在迷宮測試中的探索活動，而酒精偏好則是通過監(jiān)測老鼠在裝有自來水、糖水和不同濃度酒精（3%）的兩個瓶子之間的選擇來測量的。7% 和9%），以消耗的液體量來衡量。

在第二個模型中，研究人員研究了沒有早期接觸酒精的成年老鼠。當(dāng)使用抑制性dCas9 來促進(jìn)甲基化（從而收緊染色質(zhì)并阻止轉(zhuǎn)錄因子與DNA 結(jié)合）時，Arc 表達(dá)減少，焦慮和飲酒標(biāo)記物增加。

作者報告說：“這些結(jié)果表明，杏仁核中的表觀基因組編輯可改善青少年酒精暴露后的成人精神病理學(xué)。”

“青少年酗酒是一個嚴(yán)重的公共衛(wèi)生問題，這項研究不僅可以幫助我們更好地了解發(fā)育中的大腦在接觸高濃度酒精時會發(fā)生什么，更重要的是讓我們希望有一天我們能夠?qū)箲]和酒精使用障礙等復(fù)雜和多方面的疾病的有效治療，”潘迪說，他也是杰西·布朗退伍軍人醫(yī)療中心的高級研究職業(yè)科學(xué)家。 “這種效應(yīng)是雙向的，驗證了杏仁核中弧增強(qiáng)基因在青少年酗酒表觀遺傳重編程中的重要性。”