控制睡眠的基因
作者: 霍尼亚克 Hornyak / 1164次阅读 时间: 2019年7月16日
来源: 冯布 译 标签: Chrm1 Chrm3 睡眠
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控制睡眠基因
撰蒂姆・霍尼亚克( Tim Hornyak)文
冯布 译

研究人员找到了与快速眼动睡眠相关的两个基因。


从上世纪50年代起,科学家就知道快速眼动(REM)睡眠阶段的存在,这个阶段与梦境有关,同时有助于学习和记忆。然而,快速眼动的生理机制是什么,对科学家来说一直是个谜。现在,一项研究发现,有两个基因在快速眼动过程中起着关键作用。

研究人员发现,与正常小鼠相比,缺Chrm1Chrm3两个基因的小鼠睡眠时间更短,并且几乎探测不到有快速眼动阶段。相关研究已发表在2018年8月的《细胞·报告》 Cell Reports)杂志上。日本理化生研究所生物系统动力学研究中心的上田泰己( Hiroki Ueda)是这项研究的负责人.他说,这是科学家第一次找到调控快速眼动睡眠的关键基因。

上田泰己和同事把研究重点放在神经递质乙酰胆碱(acetylcholine)及位于神经元内的受体上。早前的研究认为,乙酰胆碱对快速眼动睡眠有调节作用,但上田泰己的团队想弄清楚,这一过程到底涉及哪些基因和受体。

使用改进版本的基因编辑工具 CRISPR/Cas9,他们得到7只实验小鼠,它们缺少编码不同乙酰胆碱受体的基因。然后,研究人员使用脑电图和肌电图记录了这些基因编辑小鼠的快速眼动睡眠阶段和非快速眼动睡眠阶段。同时作为对照,研究人员还对8只正常小鼠进行了测量。

研究人员发现,与正常小鼠相比,没有Chrm1和Chrm3两个基因的小鼠睡眠时间更短,几乎没有经历快速眼动睡眠阶段。只缺少Chrm1基因的小鼠快速眼动睡眠阶段更短并且更碎片化,而只缺少Chrm3基因的小鼠则非快速眼动睡眠阶段更短。

日本筑波大学国际综合睡眠医学研究所的林悠(Yu Hayashi,未参与本项研究)说,新研究似乎意味着,快速眼动睡眠并不是维持生命所必需的,基因编辑后的鼠似乎避开了对快速眼动睡眠阶段的需求,又或者,控制着小鼠快速眼动睡眠的是更深的脑层,研究人员还没有探测到。到底是哪种情况,还需进行更多研究才能确认。

上田泰己说,新发现可以解释,为什么快速眼动睡眠会影响人们的睡眠和情绪,以及与快速眼动阶段有关的噩梦会影响抑郁和其他疾病。

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