综述:活性氧在睡眠稳态中的生理作用
《Free Radical Biology and Medicine》:Physiological roles of reactive oxygen species in sleep homeostasis
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时间:2025年10月24日
来源:Free Radical Biology and Medicine 8.2
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本综述系统阐述了活性氧(ROS)作为睡眠稳态核心信号分子的最新突破,指出H2O2等ROS通过特定睡眠环路编码睡眠压力,提出"倒U型"剂量效应模型(eustress促进睡眠,distress导致片段化),为靶向调控环路特异性氧化还原平衡而非全局抑制ROS的睡眠障碍治疗策略提供了理论依据。
Cellular consequences of sleep loss: ROS, inflammation, and beyond
睡眠是维持大脑健康的重要生理过程,其缺失会引发氧化应激与神经炎症的级联反应。急性睡眠剥夺可诱导可逆的氧化还原反应,而长期睡眠缺失则导致神经元损伤和功能紊乱。值得注意的是,活性氧(ROS)尤其是过氧化氢(H2O2)具有双重属性:它们既是可能造成损伤的副产物,更是调控神经发育、突触可塑性和行为的关键信号分子。
通过基因编码传感器和调控工具的技术革新,研究者实现了活体动物体内ROS的实时、细胞特异性观测与干预。在果蝇模型中,睡眠剥夺会引发促睡眠神经元的线粒体氧化应激,从而驱动睡眠启动;小鼠实验则揭示中脑睡眠环路中胞质H2O2水平与觉醒时长呈正相关,并调控睡眠 initiation。这些跨物种证据共同表明,睡眠环路通过感知氧化还原信号来解码睡眠压力。定量操控实验进一步发现ROS存在"倒U型"剂量效应:适宜水平的良性应激(eustress)可稳定睡眠结构,而过量的逆境应激(distress)则导致睡眠片段化。这一发现启示我们,针对特定神经环路的氧化还原精准调控(即恢复eustress而非全局抑制ROS)将成为睡眠障碍治疗的创新策略。
CRediT authorship contribution statement
田玉静与刘雪莹负责初稿撰写,刘丹倩承担综述的框架设计、经费获取与最终审定工作。
Declaration of Competing Interest
本研究受国家科技创新2030重大项目(STI2030-Major Projects-2022ZD0206100)、中国科学院青年基础研究项目(YSBR-106)、国家自然科学基金(3237070240、8234101126)、空间医学实验项目(HYZHXMN01003)及本源慈善基金会资助。
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