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改善記憶，從表觀遺傳調控入手
在鞏固記憶方面，主要涉及兩個廣泛研究領域：記憶檢索和新記憶強化。個廣泛的發現是，在記憶再鞏固過程中，腦內記憶形成相關區域翻譯控制（激活基因到形成新蛋白的過程）發生改變。第二個廣泛的發現是，表觀遺傳學機制（無需改變DNA序列，而是通過各種分子修飾改變基因活性）在鞏固或加強記憶過程中以某種方式積極參與。二者之間有何聯系？
現在，阿拉巴馬大學的研究人員在《Journal of Neuroscience》上發表研究，找到了將表觀遺傳變化與翻譯控制變化聯系起來的新機制。文章報道，在恐懼記憶再鞏固過程中，大鼠海馬中幾種特殊的表觀遺傳變化通過Pten基因控制大腦神經元下游翻譯調節。受PTEN酶水平影響，下游靶標AKT-mTOR途徑，它是參與記憶再鞏固*主要的翻譯控制途徑。PTEN被認為是AKT-mTOR的強有力抑制劑，但是此前未發現它與記憶的表觀遺傳調控有何關系。
神經學系副教授Farah D. Lubin博士說：“這些發現對治療記憶障礙至關重要，特別創傷后應激障礙（PTSD），被認為是無法消除恐懼記憶。在重新鞏固過程中，改變不良記憶患者應該盡可能地較少建立與創傷語境關聯的記憶。”
記憶鞏固是在大腦次形成記憶后再次強化穩定它們的過程，發生在記憶重新合并之時，因此可以修改或增強內存。
在Lubin的領導下，研究人員發現，從恐懼記憶中恢復過來的大鼠，EZH2酶水平短暫提高，這種酶是一種已知的負責向組蛋白上添加甲基的酶。組蛋白幫助染色體排列和包裝DNA，在表觀遺傳調控中起一定作用。隨著EZH2的增加，研究人員發現組蛋白H3甲基化增加，特別是組蛋白H3的賴氨酸27增加了3個甲基，這種被EZH2甲基化的組蛋白被稱為H3K27me3，進一步研究發現，它與PTEN酶水平降低存在相關性。
檢查Pten基因，發現與它結合的H3K27me3和DNA甲基化水平升高，換句話說，組蛋白表觀遺傳變化和DNA表觀遺傳變化都表明，Pten基因轉錄被沉默了。
接下來，研究人員采用siRNA（小RNA干擾）通過敲除實驗表明H3K27me3和PTEN水平似乎直接控制AKT-mTOR途徑。
敲除H3K27me3甲基轉移酶Ezh2可以防止記憶再鞏固過程中PTEN的減少和AKT-mTOR的激活。但是，當Ezh2和Pten被同時敲除后，AKT-mTOR通路也會被激活。
“在本研究中，我們發現H3K27me3調節記憶再鞏固過程的機制是通過調控Pten對mTOR磷酸化的壓制，”Lubin說。“因此，這是一條對記憶再鞏固的翻譯控制的一個關鍵突破口。”
