《Nature》更深、更长的睡眠在于脑细胞的一种信号通路

　　

               

晚上睡个好觉对身心都有奇效。但究竟是什么决定了我们需要睡多久，又是什么导致我们睡得更深呢?

在一项新的研究中，筑波大学的研究人员现在提供了一些答案，揭示了脑细胞内调节睡眠长度和深度的信号通路。

该研究的资深作者Hiromasa Funato教授说:“我们检查了小鼠的基因突变，以及这些突变如何影响它们的睡眠模式。我们发现了一种突变，导致小鼠比平时睡得更长、更深。”研究人员发现，这是由一种称为组蛋白去乙酰化酶4 (HDAC4)的低水平引起的，这种酶已知可以抑制靶基因的表达。

先前对HDAC4的研究表明，它在磷酸化过程中受到磷酸分子附着的很大影响。当这种情况发生时，HDAC4倾向于远离细胞核，对某些蛋白质的抑制就会降低。研究人员对HDAC4的磷酸化是否会影响睡眠很感兴趣。

Funato教授说:“我们专注于一种叫做盐诱导激酶3的蛋白质，也被称为SIK3，它能磷酸化HDAC4。我们之前发现这种蛋白质对睡眠有很强的影响。”研究小组发现，当缺乏SIK3或HDAC4被修饰以防止磷酸化时，小鼠睡眠更少。相比之下，当小鼠SIK3更活跃时，HDAC4的磷酸化增加，它们睡得更多。他们还发现了另一种蛋白质LKB1，它能磷酸化SIK3，在缺乏睡眠时也有类似的睡眠抑制作用。

“我们的研究结果表明，在脑细胞中有一个从LKB1到SIK3，然后到HDAC4的信号通路，”该研究的联合资深作者Masashi Yanagisawa教授说。“这一途径导致HDAC4的磷酸化，促进睡眠，最有可能是因为它影响了促进睡眠基因的表达。”

研究小组进行了进一步的实验，以确定这些通路调节睡眠的脑细胞。这涉及改变不同细胞类型和大脑区域中SIK3和HDAC4的数量。结果表明，皮层细胞内的信号调节睡眠深度，而下丘脑细胞内的信号调节深度睡眠时间。对于这两个大脑区域，兴奋性神经元，可以激活其他神经元，被确定为发挥关键作用。

这项研究发表在《Nature》杂志上。这些结果为睡眠是如何被调节提供了重要的见解，这可能会导致对睡眠障碍的更好理解以及新治疗方法的开发。