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Nature封面：解密壓力對大腦造成的影響
點擊次數(shù)：1447 發(fā)布時間：2012-11-5
人們感到壓力大可能有多種不同的表現(xiàn),，不過這些表現(xiàn)都具有共同的實質(zhì)，例如產(chǎn)生恐懼反應(yīng)并產(chǎn)生大量激素等,。這些生理反應(yīng)在短期來看可能是有益的,，但如果反應(yīng)過度或者時間過長就會損傷大腦，引發(fā)抑郁癥,、創(chuàng)傷后遺癥等疾病,。這些都是幾十年前的舊聞了，現(xiàn)在研究者們正在逐步解密壓力給大腦造成的具體影響,。本期Nature雜志封面重點推薦了這一單元,，對這一領(lǐng)域的研究進展進行了回顧和展望,。
表觀遺傳學：壓力的分子印跡
現(xiàn)代生活壓力越來越大，充滿壓力的生活對大腦究竟有什么影響呢?一些科學家從城市和鄉(xiāng)村居民處理壓力情境的差異著手尋求答案。也有科學家在尋找著壓力留下的分子傷痕,。神經(jīng)科學家Eric Nestler在Nature上發(fā)表文章提出,，壓力會通過表觀遺傳學機制影響大腦。
有研究顯示表觀遺傳學機制會形成短期（幾小時）和長期（幾個月,、幾年或終身）的壓力應(yīng)答。還有研究還指出,，這樣的表觀遺傳學改變可能影響下一代,。Eric Nestler的研究團隊將小鼠反復(fù)至于壓力環(huán)境下，讓它們面臨更好斗的小鼠,。一段時間之后,，這些小鼠變得孤僻缺乏探索性、對以往喜好的事物喪失興趣,、并開始變得肥胖,。這些癥狀可能持續(xù)數(shù)月,，并可用標準的抗抑郁藥物治療。
研究人員挑選了壓力后恢復(fù)能力強的小鼠和易感小鼠,，比較了它們之間的基因表達和DNA結(jié)構(gòu)差異,，將行為差異與大腦重要區(qū)域的分子改變起來。這種改變包括DNA甲基化和多種轉(zhuǎn)錄因子的差異,，可能持續(xù)幾天甚至幾周,。研究人員還發(fā)現(xiàn)，阻斷或誘導小鼠特定基因的表觀遺傳學改變,，可以使易感小鼠恢復(fù),，當然也可以使它們更加脆弱,。
還有研究顯示，線蟲精子或卵子的表觀遺傳學異常會遺傳給下一代,。Eric Nestler認為有必要在動物中進行類似實驗,，來驗證這種壓力相關(guān)的表觀遺傳學改變是否能夠遺傳。此外,，引入能靶標特定基因表觀遺傳學修飾的高特異性工具,，來進行體內(nèi)實驗也非常必要。
逆境與端粒
生物學家Elizabeth Blackburn和Elissa Epel也在本期Nature雜志上提出,，壓力會通過縮短端粒來引發(fā)慢性疾病,。端粒是保護染色體末端的帽子結(jié)構(gòu),。她們于2004年對慢性病兒童的母親與健康兒童母親體內(nèi)白細胞中的端粒長度進行了比較，將慢性精神壓力與端粒維持缺陷起來,。研究發(fā)現(xiàn),，母親與患病兒童相處的時間越長，所受的精神壓力越大,，端粒就越短,。此后陸續(xù)有越來越多的大型調(diào)查也支持了端粒長度與壓力之間的關(guān)系，甚至在嬰幼兒期,，壓力就開始侵蝕端粒。
在壓力下,，機體會產(chǎn)生特定激素和其他生化因子,。這些物質(zhì)能夠幫助機體應(yīng)對短期壓力，但這些物質(zhì)長期過量就會影響基因表達,，產(chǎn)生危害,。在體外實驗中，研究人員發(fā)現(xiàn)這些因子會使端?？s短,。
Elizabeth Blackburn和Elissa Epel認為,，在壓力與端?？s短,、壓力與疾病,、端粒縮短與疾病這三組相互交織的關(guān)系網(wǎng)中,，很可能就存在一條路徑,，壓力通過使端粒縮短來引發(fā)某種疾病,。解析短端粒,、壓力和疾病之間的關(guān)系，分析其中的細胞和生理學通路將有助于治療相關(guān)疾病,，而健康的生活方式和社會環(huán)境也同樣重要。有研究顯示,，三個月的減壓干預(yù)就可以增強端粒酶活性,，減緩甚至逆轉(zhuǎn)端粒的損耗。
作者呼吁,，端粒已經(jīng)從染色體頂端向我們發(fā)出警告,，社交和精神壓力（尤其是在幼兒時期）與吸煙和垃圾食品一樣威脅著我們的健康,，需要受到足夠的重視。
原文摘要：
Stress and the brain: Under pressure
A battlefield; an abusive parent; the ongoing struggle to make ends meet; a pile-up of unanswered s — stress can take many forms. But stressful situations have something in common: they trigger reactions such as fear and a surge of hormones. These responses can be beneficial in the short term but, if severe or prolonged, can damage the mind, triggering conditions ranging from depression to post-traumatic stress disorder. That much has been known for decades; now researchers are getting to grips with how stress can alter the biology of the brain, and tip a mind into illness. Here, Nature takes a look at what they have learned, and at the gaps that remain.
Epigenetics: Stress makes its molecular mark
Some people exposed to severe stress, such as that caused by prolonged economic hardship or sexual or physical abuse, go on to develop devastating psychological or other health problems. Others are more resilient. If one identical twin shows symptoms of stress-related depression, for instance, the other will also be depressed in only around 40% of cases. I believe that epigenetic mechanisms help to explain why1, 2. These are experience-dependent molecular alterations to DNA or to proteins that alter how genes behave without changing the information they contain.
omeres and adversity: Too toxic to ignore
In the 2006 film The Holiday, the actress Cameron Diaz, playing a woman whose life is spinning out of control, exclaims: “Severe stress ... causes the DNA in our cells to shrink until they can no longer replicate. So when we're stressed we look haggard.”