确定了'睡眠基因'FABP7
来自美国和日本的一个国际科学家小组已经看到一种特殊的基因,称为脂肪酸结合蛋白7(FABP7),参与三种不同动物(包括人类)所经历的睡眠质量。该研究发表在2017年4月5日的“科学进展”杂志上。
“睡眠必须发挥一些重要作用。但作为科学家,我们仍然不明白这是什么。接近这一点的一种方法是了解它是如何受到管制的,或者是什么过程存在于物种之间共享,“主要作者Jason Gerstner博士说,他来自华盛顿州立大学的Elson S. Floyd医学院。
Gerstner博士及其合着者研究了在睡眠 - 觉醒周期中改变表达的基因,并发现FABP7基因在整个小鼠大脑中的表达发生了变化。
他们发现,与基因完整的正常小鼠相比,具有敲除的FABP7基因的小鼠睡得更好。
这表明FABP7是哺乳动物正常睡眠所必需的。
为了研究FABP7是否确实是人类正常睡眠所必需的,研究人员观察了近300名日本男性的数据,这些男性接受了为期7天的睡眠研究,其中包括对DNA的分析。
结果发现其中29个具有负责产生FABP7蛋白的基因变体。像老鼠一样,他们往往睡得更加健康。
虽然他们可以获得与其他人相同的睡眠量,但他们的睡眠不是很好,当他们应该睡觉时会有更多的清醒事件。
最后,作者制作了转基因果蝇。他们将突变的和正常的人FABP7基因插入称为星形胶质细胞的星形神经胶质细胞中。
胶质细胞长期以来被认为仅仅支持神经元,即大脑信息处理器。但研究人员最近发现,与神经元一样,神经胶质细胞释放化学神经递质并控制行为。
为了监测苍蝇的睡眠,该团队使用“果蝇活动监测器”,使用红外线自动记录活动变化,以确定苍蝇是醒着还是睡着了。如果光束未被破坏五分钟或更长时间,机器就会认为苍蝇已经睡着了。
事实证明,在正常睡眠时间内,具有突变的FABP7基因的果蝇更频繁地打破了光束。
像没有正常运作的FABP7基因的小鼠和人类一样,突变体FABP7苍蝇睡得更加适合。
“这表明,所有这些物种的星形胶质细胞都存在一些调节巩固睡眠的潜在机制,”Gerstner博士说。
“此外,这是我们第一次真正了解特定细胞和分子途径在这些不同物种的复杂行为中的作用。”
更值得注意的是,果蝇已经在地球上存在了大约6千万年。
“这表明我们已经找到了一种在进化时期持续存在的古老机制。如果不重要的话,进化并不能保持这么久,“格斯特纳博士说。
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