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发现“冲动”基因 精选

已有 6674 次阅读 2010-12-31 15:59 |个人分类:憨人的科学|系统分类:科研笔记| 基因, 暴力, 精神疾病, 冲动, 第二代测序技术

    发现“冲动”基因?

 

 

中国有个成语叫“三思而后行”西方谚语叫“跳之前先看一眼”(Look before leap),都是告诫我们做事情要有所考虑,有计划,对行动后果由一定的预计,不能 “冲动”,那样风险很大,有可能一下掉到沟里去了。

 

 “冲动”是行为系统不理智的各种表现,易于作出不计后果的盲动行为(或对行为后果缺乏充分预计)的一种个性或行为特征。

 

冲动似乎是人类与生俱来的一种激情,在人类的幼年时期,它似乎是为环境适应性所必要的一种性状,也就是说,这种行为方式是有其功能意义的,而不是其它精神活动的暂时性异常或紊乱。即使在如今,冲动依然是少年儿童比较普遍的个性和行为特征,但随着生理和心理的成熟,冲动这种激情逐渐让位于理性思考。冲动行为,虽然缺乏计划,但是具有果断性和冒险性的特点,这在个别特定情况下有其正面意义,但是,总体来讲(尤其在现代社会)冲动行为不再是一种良性的个性和行为方式,如做事不假思索、草率鲁莽、不计后果、急于求成,或行为具有挑衅性等,其破坏性也是显而易见的,所以称“冲动是魔鬼”也是比较恰切的。冲动还是很多神经精神疾患的主要内容和表现形式,诸如儿童多动症、躁狂症、人格分裂、药物成瘾等,在这些情况下,冲动往往以一种病态的方式呈现,容易导致自杀和暴力行为。

 

冲动是从何而来呢?这样问太复杂,也太大;换一个更具体的问法:冲动有没有生物学的物质基础?任何神经、精神甚至心理活动肯定是要有生物学结构或功能基础的。从大体解剖上讲,控制情绪的中枢位于大脑皮层前区的额叶(眼眶后部),冲动这种情绪的大概也在这个部位产生。有研究显示,冲动是有遗传基础的,那么,在我们的基因组中,有没有有参与“冲动”的一些基因呢,无论是兼职还是专职?

 

最近一期的Nature上报道了美国国立卫生研究院下属的一个实验室开展的这项研究和研究结果。他们选取一个特殊的人群:芬兰一个有极端的冲动特征和攻击行为的群体,而且以往有神经精神研究对这个群体做过详尽的研究。选取芬兰人作为研究对象还有一个考虑:芬兰国家地理位置相对偏远孤立,芬兰人前被认为是人种比较单纯,和外来种族的通婚较少,因此遗传多样性或基因突变的背景可能会低一些,这样有利于把一些突变的基因从整个背景中提取出来(信号比噪音高出越多,越利于区分和发现信号,否则就淹没在背景中了)

 

他们从这个人群中挑取96个典型的个体,选取了14个候选基因,利用二代基因测序技术,对14个基因的所有外显子区进行序列测定。为什么只测外显子,而不是测全基因呢?那是因为:基因编码的蛋白产物(基因的功能形式)的信息是在外显子上,外显子上的突变更能直接带来蛋白功能的变化,虽然其它区域的突变可能也会通过影响基因的表达、加工(拼接)而影响功能等,但往往是间接的,而且更为复杂,也很难去进一步鉴定。另外,如果没有第二代测序技术,这个工作的工作量对一个实验室来说是难以想象的的。

 

最后经过仔细的分析、比对,发现五羟色胺受体B亚型基因存在突变,这种突变使原来编码第20个谷氨酰胺的密码变成了终止码(HTR2B Q20*)。如果把一个基因比作一长长的一句话,这句话的结束是个句号,如果句号在句子中提前出现,那么这句话的表达就会不完整;如果在刚一开始就出现,那这句话就等于刚张开嘴就咽回去了。五羟色胺受体B亚型的这个突变(HTR2B Q20*)就是让这个基因只能发出出“嗯啊”两声,无法再表达下去了,成了个“哑巴”,形同虚设。

通过这种方式找到突变也还只是第一步。为什么呢?发现突变也只能说这种基因突变和“冲动”症状之间有“相关性”,但相关性并不一定是“因果关系”,就像发现某人出现在纵火现场,但不能必然推出他/她就是纵火犯。从研究的角度讲,这已是迈出了最为重要的一步,为后面的工作打开了局面。找到了相关性,我们就可以假设它是“元凶”,然后进一步找证据。当然,最后找不到证据,甚至发现假设的“凶手”完全无辜的情况也是常有的。

 

由于不能拿人去做进一步的验证试验,只能借助于动物,一般用小鼠。验证的思路相对比较简单,也很容易理解:把小鼠的对应的这个基因也给它突变了,看是否能引起小鼠表现出“冲动”行为。研究结果也正如预料的,五羟色胺受体B亚型基因的这个突变小鼠也呈现“冲动”表型。具体实验俺就不展开叙述了。

需要说明的一点是,冲动是一种复杂的神经功能过程,肯定不是由一个基因完成的,而是由多个基因共同参与完成。另外,冲动被认为是一种神经抑制性功能的不足引起(病态者可能为抑制性功能缺失),因此,所谓的“冲动”基因之说并不确切,而称之为“冲动易感基因”可能会更为准确。

人们尝试去寻找可能的“冲动“基因,可不是为了好玩,而是为了深入认识和治疗“爱冲动”的一类精神疾患。

 

(神经生物学不是本人熟悉的专业,有些描述不准确,望行家拍砖下手轻些)

 

 感兴趣的朋友可以去阅读原文:原文全文

 

 

说几句题外话。有博主批评/抱怨“现在的科研越来越追求复杂化,...,特别是在生命科学领域,追求复杂、时髦已成为时尚,,有些研究明明可以用简单方法就能达到目的,非要用时髦的复杂方法才能得到杂志的认可,有些研究明明只需2-3个证据就已足够,却非要“画蛇添足”地凑足5个证据才显得工作做得“漂亮””(朱孟进民科逐渐淡出的背后》http://www.sciencenet.cn/m/user_content.aspx?id=396685)。俺这里批驳一下。

复杂性问题。生物医学的许多问题的复杂性超出人们的想象,人们对这些复杂问题的研究和认识也不是停留在以往的层次。这就需要一些新的方法和技术。 生物技术和研究方法的不断发展为研究和解决这些问题提供了必要的工具,当然在研究形式上也显得越来越复杂,这是针对复杂的生物医学问题本身的需要,而非刻意追求“复杂”。那种幻想用一种简单方法解决解决所有问题的想法其实是不现实的。

复杂是相对的,当一种复杂的方法和技术经过发展变得成熟,再经过广泛应用成为常规之后,就变得“简单”了,如分子生物学技术,在俺还是研究生的时候,还算是相当“复杂”的技术和方法,也有人在抱怨太“复杂”,钻到“分子”的牛角尖里去了,只见分子不见整体。现在呢?没有任何神秘性和复杂性可言。 当然,如果你能用简单的方法真正地解决某个问题,那绝对会受到充分的尊重和认可;如果发展出新的解决复杂问题的简单方法,那绝对是高度的创新,也是件了不起的事。

 

“画蛇添足”说实在是言过其实,太过矫情。当然,足够的证据确实是必要的。对于复杂的问题,往往涉及的因素比较多,这些因素纵横交错,相互交织在一起,为了证明某个问题往往要设立多种对照,因此不是单纯1-2个实验能够解决问题的,另外,很多实验方法本身并不能直接说明问题,这样就要需要更多的旁证,即便如此,可能还是不能绝对说明问题,这还是是研究手段和方法的局限性与问题的复杂性。这也是有些问题需要提供尽可能多的证据,尤其是对于高水平的杂志而言。

 

 

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