Nature：科學家鑒別出調節機體睡眠的頭兩個關鍵基因

圖片來源：medicalxpress.com

2016年11月4日 訊 /生物谷BIOON/ --近日，刊登在國際雜誌Nature上的一項研究報告中，來自西南醫學中心等機構的研究人員通過研究鑒別出了兩個關鍵的核心基因，這兩個基因能夠幫助調節機體深度睡眠和做夢的水平，相關研究或為闡明相關的基因控制睡眠的網路提供新的線索。此前研究者通過對小鼠進行研究發現了能夠控制機體快速眼動睡眠的基因，同時該基因還能夠誘導深度睡眠，而第二個基因能夠控制機體對快速眼動睡眠的需求量，相關研究為科學家們提供了一個關鍵的切入點來幫助解釋睡眠工作的機制，同時研究者還鑒別出了治療睡眠障礙的潛在靶點。

研究者Joseph S. Takahashi表示，這項研究僅僅是個開始，我們認為，這兩個基因是調節機體睡眠眾多基因中兩個，此前我們通過研究鑒別出了調節機體覺醒和睡眠之間切換開關的基因，但目前我們並不清楚控制快速眼動睡眠需求和驅動的機制。隨後研究人員利用了一種遺傳學方法對8000隻小鼠進行了睡眠障礙的篩查，並且利用腦電流描記術來監測小鼠的腦電波。

正常的睡眠模式包括被睡眠期長的非快速眼動睡眠所包圍的短期快速眼動睡眠，同時這種模式還能夠解釋大部分年輕人大約四分之一的夜晚睡眠的狀況；很多模式的睡眠障礙都會扭曲這種正常的模式，如今由於Sik3和Nalcn這兩個基因被鑒別，因此並沒有證據將這兩個基因同人類已知的睡眠障礙相連接。然而關於快速眼動睡眠的重要性和角色目前還一直存在爭議，很多科學家們都認為休息的階段主要參與了機體情緒記憶的形成以及處理負面的經歷，然而缺乏快速眼動睡眠或許就會導致諸如創傷後應激障礙(PTSD)的發生。

Yanagisawa說道，從理論上來講，本文研究或可幫助開發新型的睡眠調節性藥物，由Sik3和Nalcn基因產生蛋白或許就會成為未來新型療法開發的分子靶點。20年前我們利用遺傳學方法發現Clock基因能夠調節機體的生物鐘，隨後我們的研究團隊還發現了超過20個其它相關的基因。我們希望這種對睡眠基因的篩選能夠幫助發現更多未知的奧秘。

目前研究者並不清楚如此龐大的基因網路如何調控著機體的睡眠，而且他們僅發現了一部分時鐘基因在大型的基因網路中扮演著至關重要的角色；Takahashi說道，很多年來他們一直想進行一項研究，對睡眠突變體進行遺傳篩選，但目前他們必須克服一些邏輯上的問題，並且進行更大的努力；很多在小鼠中進行的研究都並沒有使用超過幾十隻動物進行研究，但研究者Takahashi就能夠不斷擴大並且優化實驗室的能力來對大量的小鼠進行篩選。

對8000隻小鼠進行篩選研究在很多人看來是一項非常龐大的工作，但研究者解釋道，我們必須對每隻小鼠進行操作來進行腦電圖的讀數以及後續的分析，這從技術上來講是極具挑戰性的。（生物谷Bioon.com）

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doi:10.1038/nature20142

PMC:

PMID:

Forward-genetics analysis of sleep in randomly mutagenized mice

Hiromasa Funato, Chika Miyoshi, Tomoyuki Fujiyama, Takeshi Kanda, Makito Sato, Zhiqiang Wang, Jing Ma, Shin Nakane, Jun Tomita, Aya Ikkyu, Miyo Kakizaki, Noriko Hotta-Hirashima, Satomi Kanno, Haruna Komiya, Fuyuki Asano, Takato Honda, Staci J. Kim, Kanako Harano, Hiroki Muramoto, Toshiya Yonezawa, Seiya Mizuno, Shinichi Miyazaki, Linzi Connor, Vivek Kumar, Ikuo Miura et al.

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