Forskning fra KAIST har afsløret, hvordan tidlig livserfaring kan påvirke hjernens immunsystem og forhøje risikoen for inflammatoriske hjernesygdomme i voksenalderen. Studiet fokuserer på et gen kaldet NR3C1, som fungerer som en vigtig regulator af en “afbryder” i astroglycer (hjernens støtteceller) og viser, hvordan tidlig epigenetisk “hukommelse” kan predisponere den voksne hjerne for excessiv inflammation.
Den fælles forskergruppe, ledet af Professor Inkyung Jung og Associate Director Won-Suk Chung, har kortlagt genreguleringsprogrammer i forskellige stadier af astroglycerudvikling ved hjælp af musemodeller. De fandt, at NR3C1 spiller en afgørende rolle i en kort, tidlig postnatal periode, hvor det bidrager til langsigtet immunsystemstabilitet. Forskningen kombinerede avancerede metoder som 3D epigenome-profilering, RNA-sekventering og kromatin tilgængelighedsanalyser.
Forskernes kortlægning identificerede 55 stadiespecifikke transkriptionsfaktorer, der guider astrocyters modning, hvoraf NR3C1 viste sig at være den mest betydningsfulde. Selvom fjernelse af NR3C1 ikke forstyrrede den normale udvikling af astroglycer, førte det til overdrevne inflammatoriske reaktioner i voksne mus, der blev udsat for en autoimmun model af multipel sklerose.
Studiet påviser, at tidligt tab af NR3C1 epigenetisk forbereder immungener til senere responser ved at holde deres regulatoriske elementer åbne. Dette betyder, at når en person konfronteres med inflammatoriske signaler i voksenalderen, reagerer deres immunsystem muligvis for kraftigt, hvilket kan føre til alvorlige hjernesygdomme.
Professor Chung bemærker, at dette er første gang, der er vist, at astroglyceres immunfunktioner styres af epigenetisk hukommelse. Professor Jung tilføjer, at forståelse af den 3D-genomiske logik bag disse programmer kan åbne nye muligheder for behandling af immuerelaterede hjernesygdomme som multipel sklerose.
Forskningen er offentliggjort i tidsskriftet Nature Communications og tilbyder nye indsigter i oprindelsen af neurodegenerative sygdomme, inklusive Alzheimers sygdom.