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摩尔精神病学。作者手稿;可在PMC 2011年4月11日获得。
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预防性维修识别码:项目经理3073456
NIHMSID公司:NIHMS258279
PMID:20098437

BNDF调节正常人海马老化

脑源性神经营养因子(BDNF)是一种在海马体中高度表达的中性粒细胞,与海马依赖性学习和记忆过程有关。1中的多态性BDNF公司(BDN值66遇见;6265卢比)导致第66密码子处缬氨酸(val)-蛋氨酸(met)替代的基因导致BDNF的细胞内运输和包装发生改变,并减少其调节分泌。1 BDN值66遇见基因型预测人类情节记忆以及海马结构和功能的变化。1,2在大鼠中,BDNF介导的对神经保护、记忆能力和学习的有益作用随着年龄的增长而降低。有趣的是,人类的海马活动,4以及BDNF及其受体的表达5这一地区也随着年龄的增长而减少。根据这些发现,我们预计与年龄相关的海马功能下降会受到BDNF功能基因决定的变异的调节,因此BDNF公司-met等位基因携带者(表达BDNF调节分泌减少)将显示记忆依赖性海马活动随着年龄的增长而比BDNF公司-val/val个人。

我们研究了125名健康的白种人参与者(年龄:19-85岁,65名女性,见补充材料,表1),在执行简单的陈述性记忆任务期间,包括使用全脑BOLD fMRI(血氧水平依赖性功能磁共振成像)的附带编码和提取阶段,如前所述。6参与者被进行了基因分型BDN值66-met,载脂蛋白E邻苯二酚-O-甲基转移酶多态性。6基于BDN值66遇见基因型,他们被细分为met-carriers(met/met=9;val/met=36)和val/val纯合子个体(n个= 80). 人口特征(智商、教育程度、年龄、性别和惯用手),载脂蛋白E邻苯二酚-O-甲基转移酶多态性基因型和检索性能(准确性和反应时间)在BDN值66遇见基因型组。在SPM5中计算了年龄作为编码预测因子的随机效应一般线性模型简单回归>注视和提取>注视个体激活图(网址:http://www.fil.ion.ucl.ac.uk/spm). 基于我们的先验的关于年龄的假设-BDN值66-遇见我们提取并分析了WFU-PickAtlas确定的左右海马区最显著簇中的BOLD信号变化(http://www.fmri.wfubmc.edu),对于统计阈值为的每个条件P(P)使用α=0.05的错误发现率,对多次比较进行<0.05修正。然后比较信号变化与年龄之间的相关系数BDN值66遇见使用单尾Fisher的组第页-至-z(z)'变换。确保这些变化不是由BDN值66遇见对海马结构变化的影响,我们分析了一个子样本(17名met携带者,35 val/val;匹配人口统计学和行为表现,载脂蛋白E儿茶酚-O-甲基转移酶多态性基因型,见补充材料,表2),也使用T1加权SPGR序列进行三维结构磁共振成像。2使用SPM5中的统一分割方法对结构图像进行分割、空间归一化和调制。使用WFU-PickAtlas从生成的灰质图像计算海马体积。以年龄和海马体积为协变量,计算每种情况下海马激活的多重回归,并如上所述比较部分相关系数。

在编码和检索阶段,双侧海马后区的激活与年龄相关显著下降(见补充材料,表3)。当分析人员BDN值66-遇见与val/val个体相比,基因型、met-carriers在编码和提取阶段的双侧海马激活的年龄相关性下降斜率明显更大(图1; 补充材料,表4)。这些结果在编码期间双侧海马区和提取期间左侧海马区仍然显著,即使使用海马体积作为协变量(见补充材料)。我们还发现,在提取过程中,随着年龄的增长,双侧下额叶活动增加(见补充材料,表5,图S1A),这可能反映了维持表现的代偿反应。4与val/val个体相比,Met-carriers在该区域表现出更大的激活,但到BDN值66遇见相互作用(参见补充材料,图S1)。

保存图片、插图等的外部文件。对象名称为nihms258279f1.jpg

的影响BDN值66遇见简单陈述性记忆任务中海马激活度随年龄下降的多态性。阈值日冕(Y(Y)=−22)统计-地图(P(P)< 0.05; 覆盖在MNI脑模板上的FDR校正)显示编码期间海马激活的年龄相关性下降()和检索(c(c))阶段。Met-allele运营商(n个=45)显示年龄与编码期间海马活动之间的负相关更大(b条)和检索()与val/val个人相关的任务阶段(n个= 80). 散点图显示了编码期间左海马BOLD(血氧水平依赖性)反应(以任意单位测量)参数估计值之间的关系(b条)和检索阶段()每个BDNFval的年龄(以年为单位)66met基因型组。MNI,蒙特利尔神经研究所。

与我们的假设一致,我们发现BND值66遇见基因型调节海马功能的年龄相关变化。与val/val个体相比,Met-carriers在编码和提取任务中表现出与年龄相关的海马激活度下降更大,并且这种影响与任何潜在的结构无关2或性能差异。6

这些数据与早期证据一致,表明BND值66遇见多态性海马解剖2和功能。1,6最重要的是,他们说明了这种多态性对情景记忆中与年龄相关的神经生理学变化轨迹的调节作用。相对于val/val个体,met-carriers的海马功能下降速度加快,这表明后者可能对海马依赖性陈述记忆中与年龄相关的变化更有弹性。这些发现为基因在个体间年龄相关认知下降异质性中的关键作用提供了证据。

致谢

这项研究得到了美国国立卫生研究院国家心理健康研究所校内研究项目的支持。

脚注

利益冲突

作者声明没有利益冲突。

工具书类

1Egan MF、Kojima M、Callicott JH、Goldberg TE、Kolachana BS、Bertolino A等人。单元格。2003;112:257–269.[公共医学][谷歌学者]
2Pezawas L、Verchinski BA、Mattay VS、Callicott JH、Kolachana BS、Straub RE等人。神经科学杂志。2004;24:10099–10102。 [PMC免费文章][公共医学][谷歌学者]
三。Sohrabji F,Lewis DK。前神经内分泌。2006;27:404–414. [PMC免费文章][公共医学][谷歌学者]
4Murty副总裁、Sambataro F、Das S、Tan HY、Callicott JH、Goldberg TE等人。认知神经科学杂志。20082008年9月29日印刷前的电子出版物。[PMC免费文章][公共医学][谷歌学者]
5Webster MJ、Herman MM、Kleinman JE、Shannon Weickert C。基因表达模式。2006;6:941–951.[公共医学][谷歌学者]
6Hariri AR、Goldberg TE、Mattay VS、Kolachana BS、Callicott JH、Egan MF等。神经科学杂志。2003;23:6690–6694. [PMC免费文章][公共医学][谷歌学者]