在神经元中发现了DNA损伤“热点”

美国国立卫生研究院(NIH)的研究人员发现，神经元DNA中的特定区域会累积某种类型的损伤(称为单链断裂或SSBs)。SSBs的积累似乎是神经元所独有的，它挑战了对DNA损伤原因的普遍理解及其在神经退行性疾病中的潜在影响。

因为神经元它们需要大量的氧气才能正常工作，它们暴露在高浓度的自由基中，自由基是一种有毒化合物，会破坏细胞内的DNA。通常情况下，这种伤害是随机发生的。然而，在这项研究中，神经元内的损伤通常是在DNA中被称为“增强子”的特定区域内发现的，这种区域控制着附近基因的活性。

像神经元这样完全成熟的细胞不需要它们所有的基因在任何时候都是活跃的。细胞控制基因活性的一种方法是在DNA的特定组成单元上存在或不存在一种叫做甲基的化学标签。对神经元的进一步观察显示，大量ssb发生在甲基被移除，这通常会使该基因被激活。

研究人员提出的一种解释是，从DNA中去除甲基本身就会产生SSB，神经元有多种修复机制，随时准备在损伤发生时进行修复。这一发现挑战了我们的常识，即DNA损伤在本质上是一个可以预防的过程。相反，至少在神经元中，这是正常转换过程的一部分基因时断时续。此外，这意味着修复过程中的缺陷，而不是DNA损伤本身，可能导致发育或神经退行性疾病．

这项研究是由NIH的两个实验室合作完成的:一个是由国家神经疾病和中风研究所(NINDS)的Michael E. Ward医学博士和国家癌症研究所(NCI)的Andre Nussenzweig博士管理的。努森茨威格博士开发了一种绘制基因组内DNA错误的方法。这种高度敏感技术需要相当数量的细胞为了有效地工作，沃德博士的实验室提供了使用诱导产生大量神经元的专业知识多能干细胞(iPSCs)来自一个人类供体。苏塞克斯大学的Keith Caldecott博士也提供了他在单链断裂修复途径方面的专业知识。

这两个实验室现在正在更仔细地研究逆转神经元ssb的修复机制，以及与神经元功能障碍和变性的潜在联系。

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