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计时:了解大脑中的主时钟_速读
2023-05-26 16:07:52    来源:互联网


(资料图片)

大多数生物都表现出昼夜节律,即大约每 24 小时重复一次的内部时钟。现在,来自日本的研究人员发现了有关控制小鼠睡眠/觉醒节律的分子过程的新细节。

在最近发表的一项研究中,筑波大学的研究人员揭示了一种参与睡眠稳态的关键分子(称为 SIK3 或盐诱导激酶 3)在昼夜节律行为中也起着关键作用。

动物能够通过视交叉上核(SCN)的变化在行为和生理方面适应 24 小时的明暗循环,视交叉上核是大脑的主时钟,可同步体内各种节律。然而,SCN 内诱导特定时间觉醒的生物活动尚未得到充分表征;研究小组旨在解决这个问题。

“大多数动物在昼夜节律周期的特定时间点表现出活动高峰,”该研究的主要作者 Masashi Yanagisawa 教授解释说。“因为已经发现视交叉上核在一天中的特定时间调节睡眠和觉醒,我们想研究控制这个过程的不同神经元。”

为此,研究小组对小鼠视交叉上核特定神经元群中的 SIK3 水平进行了基因调控。然后,他们检查了小鼠的睡眠和昼夜节律行为,例如小鼠何时以及持续多长时间表现出与光暗循环有关的活动。

“我们发现 SCN 中的 SIK3 可以影响昼夜节律周期长度和唤醒活动高峰的时间,而不会改变每日睡眠量,”Yanagisawa 教授说。

研究团队此前报道称,SIK3 与谷氨酸能神经元中的 LKB1(SIK3 的上游分子)和 HDAC4(SIK3 的重要靶标)相互作用,从而调节睡眠的数量和深度。现在,他们发现 SIK3-HDAC4 通路通过产生 NMS 的神经元调节昼夜节律周期的长度,并有助于睡眠/觉醒节律。

行为周期的长度和高峰活动的时间是昼夜节律的重要组成部分。鉴于不同哺乳动物的昼夜节律系统之间的相似性,有关该系统如何在小鼠中工作的新信息可能会导致人类睡眠和昼夜节律紊乱的新疗法。

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