解码生命 守护健康

失眠终结者:神奇的瞌睡基因!

2017-09-05 20:00:26转化医学网


在表示中表达Lhx6的神经元在绿色中表现出来,在睡眠过程中激活的细胞中的细胞表达c-fos,并呈红色

《转》译

 

《转》译是转化医学网原创编译类品牌栏目, 重点关注基因检测、细胞治疗、体外诊断、精准医疗等转化医学领域,旨在传递国外新技术、新动态,同时围绕这些领域的知名企业、专家观点、商业模式等也是《转》译关注的重点。

 

Lhx6基因的发现

 

 

约翰·霍普金斯大学的研究人员报告称:在一次偶然的实验中,在小鼠的大脑中发现了一种奇特的神经元,这种神经元(Lhx6基因表达的神经元)作为中枢通过关闭唤醒神经元来促进睡眠。

 

研究人员称:位于下丘脑部分新鉴定的脑细胞可以提供新的药物靶点来治疗由睡眠调节神经元的功能障碍引起的睡眠障碍,如失眠和发作性睡病。

 

此篇研究刊登于8月31日的Nature上。

 

之前在小鼠大脑的这个区域没有观察到表达Lhx6的细胞,这种神经元似乎可以连接到控制睡眠和觉醒的大脑区域。

 

Lhx6基因的作用

 

约翰霍普金斯大学医学院的神经科学研究的塞姆·布莱克肖博士说:“不论是人还是鱼类,下丘脑都是一种在发展过程中相对保守的古老系统,因此了解其在小鼠中的遗传学和化学作用可以帮助人们了解Lhx6基因在人脑中的作用。”

 

“Lhx6基因是一种对抑制其他神经元形成神经元至关重要的基因。 ”Blackshaw说:“我们知道大脑其他区域的细胞使用Lhx6基因,而且该基因对于这些区域的发育是至关重要的,例如,破坏Lhx6的表达可导致许多疾病,包括严重的癫痫。该基因在其他细胞中的已知功能引发了研究人员研究Lhx6表达的神经元是否起抑制唤醒神经元作用的兴趣。”

 

人类的睡眠周期

 

 

人类的正常睡眠有两部分,快速眼动期(REM)和非快速眼动期(非REM)。

 

REM睡眠是梦境比较容易产生的地方,而非REM睡眠被理解为更深层次的睡眠,脑细胞不在处于活跃状态。这两个部分对于健康、安宁的睡眠至关重要。

 

Lhx6基因的生物作用

 

为了测试表达Lhx6的神经元在调节睡眠中的作用,研究人员使用称为“设计者受体”的人工受体,由设计者药物专门激活,以增加这些神经元在小鼠中的活性并观察其行为。

 

当神经元被激活时,研究人员观察到治疗后8小时内REM和非REM睡眠时间均增加。

 

连接到表达Lhx6的细胞中的一组细胞是已知分泌hypocretin的神经元,一种促进和维持觉醒的信号,并且在发作性睡眠疾病中被破坏。

 

使用阻断hypocretin作用的药物,研究人员随后表明,激活表达Lhx6的细胞后观察到的非REM睡眠增加取决于hypocretin,但REM睡眠的增加不是。

 

“这表明Lhx6不仅抑制下丘脑激活细胞,而且抑制其他类型的唤醒细胞,”研究的第一作者凯洛,约翰霍普金斯大学神经科学所罗门·斯奈德研究生医学院说道。

 

为了进一步检测Lhx6表达细胞对这些唤醒神经元的影响,研究人员破坏了它们的形成并抑制了它们的活性。

 

“通过抑制这些神经元的活性获得类似的结果提供了更强的证据,表明Lhx6表达细胞是控制睡眠所必需的,”研究人员说道。

 

这些老鼠睡眠时间要少得多,REM和非REM睡眠均减少。

 

发现者的话

 

 

Blackshaw说:“这些表达Lhx6的神经元促进非REM和REM睡眠的事实将它们与其他睡眠调节细胞区分开来,它们提供了治疗各种睡眠障碍的新靶点。

 

Blackshaw说,“大脑中的这部分细胞通常控制着多种行为。而对于我而言,发现这些细胞竟然有调节睡眠功能简直有趣极了。“

 

参考资料:Researchers find new sleep-promoting brain cells

 

END