摘要

一项研究发现，导致亨廷顿舞蹈症（HD）的基因突变在生命早期能够促进大脑发育并提升智力，但在成年后却会导致大脑退化。携带HD基因的儿童比未携带该基因的儿童拥有更大的脑容量和更高的智商。这一发现支持了“拮抗多效性”理论，即某些基因在生命早期有益，但在后期会带来负面影响。研究人员建议，治疗应侧重于延缓大脑衰老，而非直接抑制HD基因。这一发现可能重塑对HD病理的理解，并为靶向治疗提供新思路。研究还强调了该基因在脑复杂性和智力进化中的作用。

关键事实

• HD基因突变在儿童时期增加脑容量和智商，但在成年后导致退化。

• 该基因扩展与进化理论一致，早期促进脑复杂性。

• 未来治疗可能受益于针对衰老过程，而非直接抑制基因。

• 来源：爱荷华大学

研究背景

亨廷顿舞蹈症（HD）是一种破坏性的大脑疾病，会导致运动障碍和认知能力下降。然而，导致HD的基因突变可能在生命早期促进大脑发育，并在人类智力提升中发挥作用。这一发现基于超过10年的脑成像和脑功能数据，包括对携带HD基因的儿童和年轻人的运动、认知和行为评估。

研究发现

尽管HD基因突变最终会在成年期引发致命的大脑疾病，但研究发现，在生命早期，携带HD基因突变的儿童比未携带该基因的儿童拥有更大的脑容量和更高的智商。爱荷华大学Carver医学院精神病学教授、研究高级作者Peg Nopoulos博士表示：“这一发现表明，基因突变在生命早期对大脑发育有益，但这种早期益处后来变成了负担。”

研究意义

这一发现对开发有效的HD治疗方法具有重要意义。如果基因的早期作用是有益的，那么简单地抑制基因可能会导致发育益处的丧失。因此，开发能够在患者生命后期抑制基因活性的疗法可能更为有效。此外，Nopoulos对基因在智力提升中的作用感到兴奋：“我们非常感兴趣的是，这似乎是一个驱动智商的基因。尽管我们知道智力具有遗传性，但此前的研究从未发现对智商有显著影响的基因。”

HD基因与大脑发育

亨廷顿舞蹈症由亨廷顿蛋白（HTT）基因突变引起。HTT基因产生的蛋白质对正常发育至关重要，但蛋白质片段中的变异对大脑有深远影响。该片段是一种名为谷氨酰胺的氨基酸的长重复序列。重复次数越多，大脑越大、越复杂。例如，海胆或鱼类没有这种重复序列，但在进化链上更高的物种中开始出现。啮齿动物有少量重复，而猿类（我们的近亲）有更多重复，人类则拥有最多的重复序列。

进化代价

尽管这一发现令人惊讶，但与进化生物学家的研究一致。他们认为，像HTT这样的基因可能在人类大脑进化中被“正向选择”。这一理论被称为“拮抗多效性”，即某些基因在生命早期产生有益效果，但在后期会带来代价。这一发现还挑战了HD基因产生的蛋白质仅仅是导致大脑退化的毒性蛋白质的观点。

未来研究方向

Nopoulos的团队已经在扩展Kids-HD项目的研究。通过2019年获得的一项重大资助，她建立了“儿童至成人神经发育与基因扩展亨廷顿舞蹈症（ChANGE-HD）”多中心研究，旨在招募数百名参与者，进行超过1200次评估，以验证Kids-HD研究的关键发现，并推动未来HD研究。

研究团队与资助

研究团队包括Mohit Neema博士（研究第一作者）、Jordan Schultz药学博士、Douglas Langbehn医学博士、Amy Conrad博士、Eric Epping医学博士和Vincent Magnotta博士。研究部分由美国国家神经疾病与中风研究所和CHDI基金会资助。

结论

这项研究揭示了HD基因突变在生命早期对大脑发育和智力的促进作用，同时也强调了其在成年后带来的退化风险。未来的治疗策略可能需要更多地关注延缓大脑衰老，而非直接抑制基因活性。这一发现不仅为HD的治疗提供了新思路，还为理解基因在脑进化和智力中的作用提供了重要线索。