基因影响失眠和代谢紊乱
2016/3/28 创新医学网

     “人类急性失眠与食欲增加及胰岛素不敏感有关,而长期睡眠不足的人更容易患肥胖症、代谢综合征、2型糖尿病以及心血管疾病。相反,代谢状态对调节睡眠和机体的生物钟具有强有力的影响。

     “对于人类而言,睡眠和进食是紧密相关的,无论哪一方的病理障碍都与代谢紊乱有关,”来自佛罗里达大西洋大学生物科学系的研究人员Alex C. Keene博士称,“尽管失眠和代谢功能障碍之间存在相互作用,但鲜为人知的是,这种相互作用的分子基础以及这些过程都是在大脑中进行整合的。”

     由于果蝇的睡眠习惯非常相似于人类,研究人员以果蝇觅食睡眠等行为与基因之间的关系为载体来进行研究基因是如何影响失眠与代谢紊乱的。

     果蝇大部分都在夜间睡眠,某些药物和兴奋剂,如咖啡因可以刺激他们的睡眠产生负面影响,如果他们睡眠不好甚至可以影响记忆力。一项新的研究发现,转位蛋白对新陈代谢影响睡眠起调节作用。

    

     当果蝇饥饿时,会因为觅食而牺牲睡眠。基恩和他的小伙伴在睡眠与觅食之间制造了多种情景,意在测试哪些基因不会影响果蝇的睡眠情况。为此,他们进行了神经系统特定的RNAi筛选,以确定处于饥饿状态的果蝇仍保持清醒所需要的基因。之后他们发现了转位蛋白,当触到神经元的时候,处于饥饿状态下的果蝇则如饱腹的状态下一样沉稳地睡眠。他们还观察到了同样无法抑制的睡眠,部分果蝇在饥饿的状态下,他们的转化蛋白无法突变。

     果蝇放置在研究人员测量他们的睡眠和糖原,甘油三酯和游离葡萄糖水平后的特定饮食中。他们把果蝇的饥饿反应转化为面对饥饿和睡眠抑制时不同的两种机制。

     “虽然许多基因已被确定为睡眠或代谢状态的基因调节机构,但在我们的研究中,越来越多的证据表明,转位蛋白的功能是这些解节机构中最特别的一个。”来自佛罗里达大学生物学和神经科学(IBAN)项目也是此文的共同第一作者Kazuma Murakami称。“我们也已经能够表明,该基因不需要睡眠的一般调制。此外,我们现在也已经了解到,在突变体果蝇的能量存储是正常的,饥饿诱导的睡眠抑制表型不是增加营养存储的原因”。

     这项研究的结果提供了转位蛋白不需要饥饿的感知或与刺激饥饿有关的行为,但需要在缺乏食物的情况下刺激觉醒意识。

     研究人员Alex C. Keene博士称,基因调节睡眠进食的相互作用,这一研究将为了解大脑是如何集成和控制复杂行为的表达方式提供重要的线索。”

    

     作者简介

     吴燕南,来自陕西商洛,毕业于西安医学院医学英语专业的精分大摩羯女一枚。外表高冷不善言谈,实则内心住着一匹野马。

    

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