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发现第三个短暂睡眠基因可防止记忆缺陷

2019-11-13 10:08:24 • 来源：

尽管建议大多数人睡眠7到9个小时，但有些人只能睡4到6个小时并且感到休息。研究小组发现了两个已知的人类基因，它们促进了这种“自然的短暂睡眠”，现在已经发现了第三个基因，这也是有史以来第一个被证明可以防止通常伴随睡眠剥夺的记忆缺陷的基因。

研究人员认为，这一最新发现可能有一天会导致改善睡眠和治疗睡眠障碍的药物成为可治疗的靶标。

发现第三个短暂睡眠基因可防止记忆缺陷

一篇发表在《科学转化医学》上的论文“ 突变的神经肽S受体减少了睡眠时间并保持了记忆的巩固 ”，发表在 同一小组宣布发现第二个短睡眠基因的尾声，这是十年来的结果。制作。

“十年前，当我们确定第一个短睡眠基因时，睡眠遗传学领域才刚刚起步。人们认为基因不会显着影响睡眠行为，而且很少有重大突破。如今，该领域的发展日新月异，我们开始更好地了解您的基因对获得良好睡眠的重要性。”神经学教授兼UCSF成员傅英辉博士说。威尔神经科学研究所的负责人带领研究小组鉴定了所有三个已知的短睡眠基因。

Fu和她的团队确定了一对父子俩中的最新基因，他们每天平均分别只有5.5和4.3个小时的睡眠时间。

神经病学教授，这项新研究的共同作者，威尔研究所的成员，医学博士路易斯·帕塔切克(LouisPtáček)说：“睡眠剥夺会给健康带来严重后果。” “长期睡眠不足的人更容易患肥胖症，糖尿病，心血管疾病，抑郁症和认知缺陷。”

但是像其他自然的短睡眠者一样，父子对似乎没有经历通常伴随着睡眠剥夺的任何不利的认知或身体影响。

研究人员对父亲和儿子进行了基因测序，然后对名为NPSR1的基因的单字母突变进行了归零，该基因编码位于神经元表面的信号蛋白，以前被证明参与调节睡眠。就像其他已知的短睡眠基因中的突变一样，这种突变极为罕见，发生在不到四百万的人口中。

为了了解基因在大脑中的功能，研究人员对经过基因工程改造以在小鼠版本NPSR1中携带相同突变的小鼠进行了一系列实验。具有突变的小鼠比没有突变的小鼠花费更少的时间入睡，并且具有更高的身体活动能力，部分原因是在生化水平上，NPSR1的突变版本与更常见的蛋白质行为不同。

NPSR1是大脑中促进觉醒的信号传导途径的一部分。激活后，它会通过在其他途径上进行化学修饰来开启其他途径的蛋白质。为了测试突变形式和非突变形式的NPSR1是否能够在相同程度上激活该途径的组成部分，研究人员向正常小鼠和基因工程小鼠注射了一种可触发NPSR1的化合物。然后，他们查看了NPSR1下游的蛋白质，以了解其中有多少蛋白质经过化学修饰以促进活化。他们发现，与非突变型相比，突变型NPSR1激活了更多的下游蛋白质。

研究人员随后进行了补充实验，发现突变体NPSR1比非突变体蛋白更容易触发。总之，这些结果表明，与短暂睡眠相关的NPSR1版本更易于激活，并且在开启该觉醒促进途径的其他组件方面也更佳。

研究人员接下来转向记忆测试。将小鼠放在专门设计的室内，让其探索新的环境几分钟，然后接通电流以轻轻地震动他们的脚。当将普通小鼠从试验箱中取出并在一天后返回时，它们会记住电击并更缓慢地冻结或漫游试验箱，但前提是要有足够的睡眠。

相比之下，睡眠不足的小鼠会经历记忆缺陷(就像睡眠不足的人类一样)，并且难以形成对颠簸体验的持久记忆。当他们被震惊的第二天返回房间时，他们没有表现出任何预期的基于恐惧的行为。但是，即使在被剥夺睡眠后，突变型NPSR1的携带者也确实记得电击。

“ NPSR1不仅可以促进短暂的睡眠，还可以防止通常由于睡眠不足而引起的记忆问题，”傅说。“这是任何人发现的第一个对睡眠剥夺的许多不良后果之一具有保护作用的基因。”

而且由于NPSR1蛋白是一种细胞表面受体，研究人员认为，有一天可能有可能开发出激活或干扰NPSR1的药物。

“这项发现不仅使我们对基因如何促成异常睡眠表型有了更好的了解，而且还为将来的治疗方法提供了有吸引力的目标，这些方法可能有助于治疗睡眠障碍或预防与睡眠不足有关的某些认知缺陷。”普塔切克说。

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