《Nature》子刊:抑癌基因TP53神經性功能揭露 與類自閉行為相關

撰文編輯 熊佳駒
日期2023-09-28
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(圖/Hal Gatewood)
今(28)日,伊利諾伊大學厄巴納香檳分校(University of Illinois Urbana-Champaign)分子暨細胞生物學院副教授蔡念培博士帶領的研究團隊發現,抑癌基因TP53與海馬迴(hippocampus)的突觸增強作用有關,並在動物實驗中觀察到TP53基因剔除,竟會引發小鼠的類自閉症行為(autism-like behavior),該研究已刊登在《Molecular Psychiatry》。
 
突觸增強(synaptic potentiation)是影響神經可塑性(plasticity)的重要作用,而作用的維持又被多種轉錄因子所調控,蔡念培博士團隊在先前研究中已證實,p53抑癌蛋白(TP53基因)是參與這個重要過程的轉錄因子之一。
 
他們發現,在化學誘導的長期增強作用(long-term potentiation)下,神經元裡的p53蛋白表現量會上升;若TP53基因被從神經元剔除(knock out),則會導致長期增強作用無法對神經元表面的麩胺酸鹽受體(glutamate receptor)GluA1和GluA2引發正向調控,進一步降低神經可塑性。
 
由於長期增強作用也是影響行為學的主要因素之一,蔡念培團隊在這次小鼠實驗中,採用前腦剔除TP53的方式,藉此評估p53蛋白在行為學上扮演的角色。
 
實驗結果顯示,雖然TP53基因剔除並未使小鼠產生焦慮行為,或改變其運動能力,卻明顯促進牠們的重複行為(repetitive behavior),並導致社交能力變差,屬於類自閉症行為傾向。此外,研究團隊透過減少(knock down)TP53的基因表現量,發現海馬迴的依賴性學習、記憶、以及長期增強作用皆因此受損,而這些缺陷又在雄鼠群體中更常見,顯示TP53剔除引發的學習行為缺陷具有性別特異性。
 
研究人員進一步使用RNA定序發現,p53蛋白的減少表現,會使多種和突觸可塑性及神經發育相關的基因受到正面或負面調控。
 
蔡念培表示,這是第一個闡明p53蛋白和類自閉症行為之間關聯性的研究。他們的研究顯示p53蛋白會作為麩胺酸鹽受體的轉錄因子,影響海馬迴突觸可塑性,藉此抑制類自閉症行為,以及促進海馬迴依賴性的學習和記憶。
 
參考資料: https://bioengineer.org/protein-p53-regulates-learning-memory-sociability-in-mice/
 
(編譯/熊佳駒)