在美国国家科学院院刊(PNAS)上发表的由牛津大学动物学系和雅典国立卡波迪斯特大学领导的国际团队的新研究显示,古代逆转录病毒 - HK2 - 更常被发现在吸毒者中,因此与成瘾显着相关。
人类基因组被“散落”的古代逆转录病毒感染的残余物侵入了我们的灵长类祖先的种系。其中只有一种可能仍在现代人中增殖,名为HERV-K HML-2(HK2),并非所有人的基因组中都有相同的HK2病毒。一种特殊的罕见HK2,其位于与大脑中多巴胺能活性相关的基因(RASGRF2)附近,在吸毒成瘾者中更常见,因此与成瘾显着相关。
牛津大学和雅典大学的研究团队已经证明HK2可以操纵附近的基因。他们的研究提供了强有力的证据,证明不常见的HK2整合可能导致成瘾行为的不受重视的致病负担。
该小组分析了来自英国的丙型肝炎病毒(HCV)感染患者和来自希腊的HIV感染患者的样本,这些患者根据不同的已知感染途径(注射药物)感染,以确定HK2整合的频率。个人。RASGRF2基因中特定的HK2插入通常在5-10%的群体中普遍存在。
这项研究表明,具有明确定义的成瘾行为的人,即注射毒品的人(PWID)将HK2整合到RASGRF2(一种参与调节大脑中多巴胺能活性的基因)中的可能性是2至3倍。因此,强烈表明RASGRF2内的HK2使这些人易于上瘾。
来自牛津大学的Katzourakis教授共同指导该研究说:'我们知道少数人类内源性逆转录病毒具有明确的生物学作用。然而,以前从未有过强有力的证据证明内源性逆转录病毒在人类生物学中的作用是不固定的,换句话说,不是所有人群共有的。我们的研究首次表明HK2的罕见变异可以影响复杂的人类特征。在雅典和格拉斯哥不同的队列中复制这一发现尤为重要。
来自雅典大学的Magiorkinis博士领导了这项研究,他补充道:“大多数人认为这些古老的病毒是无害的。人们不时会在癌症中表现出HK2的过度表达,但很难区分因果关系。早在2012年,经过20年关于其在人类中的致病作用的争议,我们试图测试HERVs可能导致人类疾病的高风险假设。我们的建议得到了医学研究委员会的支持,现在我们有充分的证据证明HERV可能是致病的。我们第一次能够区分HERV致病性的原因和结果。
病毒的整合早于现代人类的出现,因为它已经在尼安德特人和杰尼索万基因组中被发现,因此PWID的行为不是决定病毒存在的行为。相反,病毒很可能与成瘾行为有关。并非所有PWID都携带这种病毒,因此会涉及许多其他遗传和行为因素,但这是成瘾的重要预测因素。此外,研究人员的实验工作支持RASGRF2表达的因果作用,从而成瘾。
通过为成瘾行为的强烈遗传易感性提供支持,牛津研究团队主张支持医学药理学干预以支持成瘾者。他们的研究表明,新的测序技术和大型基因组项目,如100,000个基因组项目,将增强对以前未被充分了解的遗传特征的理解。
Magiorkinis博士说:“研究基因组的这个”黑暗“部分将解锁更多的基因组秘密。
基因组中的大多数HERV由大多数人类共享。因此,如果您选择两个随机的人并检查他们是否在相同的基因组位置具有相同的HERV,那么它将在那里。香港2的一些副本并非如此; 存在变异,某些个体在不同位置的基因组中携带额外的拷贝。令人惊讶的是,似乎有一些罕见的变种,其中综合病毒是“编码能力”。换句话说,它是一个完整的蓝图,可用于制造更多可能活跃的病毒并给人类宿主带来问题。
HERV携带信号来操纵主机的复制机制,他们这样做是为了他们自私的目的 - 以牺牲主机为代价来增加他们的拷贝数。然而,如果它们整合在基因附近,这些相同的信号将影响它们已经整合的基因的表达和功能。虽然研究人员在理解这种情况的确切方面仍然存在差距,但该研究小组的实验表明,通过在基因中插入HK2,基因的转录发生了显着改变。
自从发现HIV和(人T-淋巴细胞病毒)HTLV以来,这是人类逆转录病毒与人类有害作用密切相关的第三种情况。在这种情况下,研究人员发现的有害影响是一种复杂的行为状况。可以说这种病毒是“病态致病的”,因为许多人可以携带它并且不会遭受负面后果。
艾滋病在个人之间传播 HK2患病率的差异在很大程度上是可遗传的,尽管某些HK2病毒可能仍然在人群中具有传染性。未来研究的一个非常有希望的领域是HK2与其他传染性人类病毒之间的相互作用。值得注意的是,研究人员调查的两组PWID分别是慢性感染HIV和HCV。
研究人员希望通过了解成瘾行为的机械 - 生化特征,可以为药物开发开发更好的药理学靶点。由于HK2(预测因子)是一种逆转录病毒,因此现有药物可能被用作该领域研究的起点。