是什么决定了你的睡眠质量?

【字体: 时间:2017年04月07日 来源:生物通

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  华盛顿州立大学(WSU)的研究人员在三种动物实验(包括人类)中,见证了一种基因参与睡眠质量调控的过程。该基因及其功能的研究为科学家们探索“睡眠”对动物的意义开辟了一条新的途径。

  

生物通报道:华盛顿州立大学(WSU)的研究人员在三种动物实验(包括人类)中,见证了一种基因参与睡眠质量调控的过程。该基因及其功能的研究为科学家们探索“睡眠”对动物的意义开辟了一条新的途径。

“对动物来说,睡眠一定具有某些特定的作用,”WSU的Elson S. Floyd医学院副教授、本文一作Jason Gerstner说道。“但是我们并不知道具体是什么作用,我们需要通过了解它的调节方式,或者通过物种与物种之间共享的某种程序化过程来揭开睡眠之谜。”

Gerstner通过查看“睡眠-苏醒”周期内的基因表达变化,发现老鼠脑内的FABP7基因的表达一直处于持续变化之中。

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Gerstner和他的同事发现与正常小鼠相比,FABP7基因敲除型老鼠的睡眠更加断断续续。这表明FABP7是维持哺乳动物正常睡眠的必须基因。

为了看看FABP7基因在人体中的情况,Gerstner和日本的研究人员对将近300名受试者进行了为期7天的睡眠监测,也包括DNA表达监测(索取上海伯豪有关基因表达谱分析服务的详细资料请填写联系方式 )。结果显示,其中29人的负责生产FABP7的基因发生突变。与老鼠的情况一样,这些人的睡眠情况同样也更间断。虽然与其他人相比他们的睡眠时间相同,但是他们的睡眠质量不好,当他们处于睡眠时更容易苏醒。

研究人员还构建了转基因果蝇。他们在果蝇星形胶质细胞(一种神经胶质细胞)中插入突变的以及正常的人类FABP7基因。长期以来,神经胶质细胞曾被误认为只是神经元的支持物,但是最近的研究报道发现,神经胶质细胞也能够释放化学神经递质,控制大脑行为。

为了检测果蝇的睡眠质量,研究人员使用了一种商业化的“果蝇活动监视器”,原理是通过红外线光束记录果蝇的活动变化,从而判定果蝇是睡还是醒。如果光束持续5分钟不被打断,则证明果蝇睡着了。插入突变的FABP7基因的果蝇在正常的睡眠时间内,打断光束的行为更加频繁。实验证明,与老鼠和人一样,携带FABP7突变基因的果蝇睡的也更加不安。

“这表明,对所有动物来说,星形胶质细胞可能存在一些潜在的调节睡眠的机制”Gerstner说。“这是我们首次在3个不同物种的体内实验中,真正了解到特定的细胞角色和分子通路。”

更值得注意的是,果蝇已经在地球上存在了6000万年。“这表明我们发现了一个进化保守的古老的机制,”Gerstner说。“如果不够重要的话,进化不会让这个机制存在那么久。”

虽然研究人员对这个基因的发现感到兴奋,但他们强调,其他基因肯定也参与了这个过程。

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FABP7蛋白质穿梭于脂肪和细胞核之间,参与“脂质信号传导”,激活调控生长和新陈代谢的相关基因。睡眠对神经元的活动、能量的释放盒储存、记忆和学习都非常重要,Gerstner和他的同事目前正试图将FABP7介导的功能与睡眠相关的各种理论串联起来。

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原文标题:Normal sleep requires the astrocyte brain-type fatty acid binding protein FABP7

生物通:欧阳沐

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