与睡眠剥夺“相关联短的睡眠”基因预防记忆缺失

通过 贾森·阿尔瓦雷斯

太阳2首页的科学家谁确定了促进“天然的短睡眠”两个已知的人类基因 - 夜间睡眠,持续只有四到六小时,但感觉很好的休息叶的人 - 现在已经发现了第三个,它也是以往任何时候都的第一个基因所示,以防止记忆障碍通常伴随睡眠剥夺。研究人员认为,这一最新发现可能有一天会成药目标是改善睡眠和治疗睡眠障碍的治疗。

结果,在十月发表的一项研究详细说明。 16,2019年,在 科学转化医学同队报告了他们的发现后,宣布了几个星期 第二短的睡眠基因,这是在酝酿了十年的成就。 

“十年前,当我们确定了 第一个短的睡眠基因,睡眠遗传学领域还处于起步阶段。人们没有想到的是基因可能显著影响睡眠的行为,并大突破是罕见的。今天现场的推进更加迅速,而且我们也开始让你的基因是如何重要的是得到一个良好的夜间睡眠更好的画面,”说 迎辉夫博士神经学教授和部件的 太阳2首页威尔建立对神经科学 谁领导的研究团队,发现的所有三个已知的短睡眠的基因。

夫和她的团队确定了最新的基因在父亲和儿子对谁平均每个夜晚,分别仅为5.5和4.3小时的睡眠时间 - 比八个或更多的时间远远少于大多数人需要,以避免感觉睡眠不足。 

Ying Hui Fu and Louis Ptacek smiling
迎辉夫,博士,和Louisptáček,医学博士,他们在确定了第三个“短睡眠”基因研究的资深作者。研究人员认为,这一最新发现可能有一天会成药目标是改善睡眠和治疗睡眠障碍的治疗。

“有与睡眠剥夺相关的严重的健康后果,”说 路易ptáček医学博士,神经学教授,新研究的共同资深作者,和威尔研究所的成员。 “人谁是长期睡眠不足更容易患上肥胖症,糖尿病,心血管疾病,抑郁症和认知障碍的困扰。”

但像其他天然短轨枕,父子对似乎并没有遇到任何的通常伴随着睡眠剥夺的不良认知或物理效应。 FU和ptáček想知道为什么。

研究人员既当父亲和儿子在一个叫基因进行基因测序,并在零上的单个字母突变 npsr1,其编码,它位于神经元的表面上和先前显示参与调节睡眠的信令蛋白。像其他已知的短睡眠基因突变,这种突变是非常罕见的,在400万人在不到一个发生。

了解大脑中的基因的功能,研究人员进行了一系列的实验小鼠分别是基因工程改造携带相同突变的小鼠版本 npsr1。小鼠突变花了更少的时间都在睡觉,而且比那些没有它更多的体力活动,部分原因是,在生物化学水平,突变版本的 npsr1 从蛋白质比较常见的版本具有不同的行为。

npsr1 是在促进觉醒大脑的信号通路的一部分。当它被激活时,它通过化学修饰连接到他们接通中相同的途径中的其他蛋白质。测试是否突变体和非突变版本 npsr1 能够激活这条通路的组成部分,以相同的程度,研究人员注射一种化合物,触发器 npsr1 进入正常和基因工程小鼠。他们然后看着从下游蛋白质 npsr1 看看有多少人已经被化学修饰,以促进激活。他们发现,突变 npsr1 激活更多的下游蛋白比非突变版本。

研究人员随后进行互补试验,发现突变体 npsr1 比非突变版本的蛋白质更容易触发。在一起,这些结果表明,版本 npsr1 短睡眠有关更容易激活,也是更好地对这个觉醒促进途径的其他组件进行切换。

接下来研究人员开始对内存测试。小鼠放置在一个特别设计的腔和允许探索新的环境了几分钟,在这之后的电流是上轻轻震撼用脚切换。当正常小鼠从箱中取出,并在一天后返回,他们记得的冲击,要么冻结或更慢漫游室 - 但前提是他们已经有足够的睡眠。

相比之下,睡眠剥夺小鼠经验记忆障碍(就像剥夺睡眠的人),并有麻烦形成的颠簸体验持久的回忆。当他们被惊呆了一天后回到室内,他们没有表现出任何预期基于恐惧的行为。但的突变携带者版 npsr1 没记住电击,甚至被剥夺睡眠后。 

npsr1 不仅促进睡眠不足,还可以防止内存问题,通常由睡眠不足造成的,”复说。 “这是第一个基因任何人的发现,对施加的睡眠剥夺的许多不良后果之一保护作用。”

而且由于 npsr1 蛋白质是细胞表面受体,研究人员认为它可能有一天有可能开发出激活药物或干扰 npsr1.

“这不仅发现为我们提供了一个更好地了解基因如何导致一个不寻常的睡眠表型,它也提供了对未来的治疗可能有助于治疗睡眠障碍或预防与缺乏睡眠相关的某些认知缺陷吸引人的目标,” ptáček说。 

作者: 另外作者还包括 丽娟兴, 广森市尤利娅mostovoy,尼古拉斯·W上。绅, 曾华风扇托马斯湾麦克马洪和 贝燕国 太阳2首页的;和克里斯托弗河琼斯犹他大学的。

资金: 这项研究是由美国国立卫生研究院支持授予T32 hl007731,hg005946,ns099333,ns072360,ns104782和P30 dk063720;由威廉·鲍斯神经遗传学基金。

信息披露: 作者声明没有竞争利益。

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