Neuron：为何儿童不能开灯睡觉？

　　

生物通报道：此前微博上曾转发过一条帖子称4岁女孩出现了性早熟，结果最终发现床头小夜灯竟是真凶。对于夜晚开灯睡觉的问题，不少专家表示开灯睡觉很可能会给人体带来一系列的不健康，甚至会引起癌症、糖尿病等疾病，儿童长期在有光线的环境里睡觉，还容易性早熟。

那这是为什么呢？研究显示光线会影响人脑里的一个器官：松果体分泌褪黑素，褪黑素的分泌与否直接影响到人睡眠质量好坏，进而影响人的整体免疫功能。但从基础研究的角度来说，我们对于这个过程还了解的很少，褪黑素对生物钟的分子作用机制尚存许多空白之处。

近期来自加州理工学院的研究人员解析了其中的奥秘，他们构建了褪黑素合成限速酶N-乙酰基转移酶(Arylalkylamine N-acetyltransferase, AANAT)突变斑马鱼，发现褪黑素是睡眠生物钟调控所需的必要分子。

如果AANAT2突变就会导致睡眠急剧减少，睡眠生物钟调控失衡。这项研究指出褪黑素能促进生物钟睡眠的下游调控，而且也证明了褪黑素是通过促进腺苷信号而诱导睡眠过程的，因此这一发现未来也许能用于帮助调控睡眠节律和稳态调控。

除此之外，来自欧洲分子生物学实验室EMBL的研究人员还发现褪黑素帮助浮游生物在夜间从大海表面向深处移动。褪黑素对昼夜节律的控制出现在生命进化的早期，这为理解人类睡眠模式的演化提供了重要的线索。

研究人员对海生沙蚕Platynereis dumerilii进行了研究。这种动物的幼虫参与了地球上最大规模的迁徙，海洋浮游生物每天的垂直移动。每天，幼虫在纤毛的帮助下向海水表层移动，大约在傍晚时分到达表层，晚上再返回较深的地方。这种运动模式能够保护它们不受白天UV高峰期的损害。

研究人员鉴定了能够应答褪黑素的一类运动神经元。他们在幼虫大脑中分析了这些神经元的活性，结果显示它们的活性在一天中会发生剧烈的改变。夜间的褪黑素生产使运动神经元发生改变，导致幼虫纤毛的搏动出现较长间歇，这些间歇使幼虫慢慢下沉。白天褪黑素的生产停止，纤毛的停顿减少，使幼虫能够向上游动。Cell新文章解析“黑暗荷尔蒙”

（生物通：万纹）

原文摘要：

Melatonin Is Required for the Circadian Regulation of Sleep

Sleep is an evolutionarily conserved behavioral state whose regulation is poorly understood. A classical model posits that sleep is regulated by homeostatic and circadian mechanisms. Several factors have been implicated in mediating the homeostatic regulation of sleep, but molecules underlying the circadian mechanism are unknown. Here we use animals lacking melatonin due to mutation of arylalkylamine N-acetyltransferase 2 (aanat2) to show that melatonin is required for circadian regulation of sleep in zebrafish. Sleep is dramatically reduced at night in aanat2 mutants maintained in light/dark conditions, and the circadian regulation of sleep is abolished in free-running conditions. We find that melatonin promotes sleep downstream of the circadian clock as it is not required to initiate or maintain circadian rhythms. Additionally, we provide evidence that melatonin may induce sleep in part by promoting adenosine signaling, thus potentially linking circadian and homeostatic control of sleep.