自然:影响睡眠的两种基因突变被发现 Si基变睡长 Na基变睡短

邓文龙

作者：Hiromasa Funato

来源：《自然》

发布时间：2016/11/7 10:59:33

影响睡眠的两种基因突变被发现

英国《自然》期刊16-11-2日在线发表的一项神经科学研究报告称，科学家发现了两种影响睡眠时间和睡眠类型的基因突变，该成果标志着人们向理解睡眠控制机制迈出了重要一步。

所有动物都会睡觉，这本是一种普遍特性，但是人类对于支撑这一最基本行为的细胞及分子信号的认识出乎意料的少。我们仅仅知道昼夜节律可以使生物感知到地球自转带来的环境改变，确保了睡眠，但这一点并不能解释生物体的睡眠控制机制。

此次，日本筑波大学研究人员船戸弘正及其同事，分辨出两种影响睡眠与觉醒平衡的基因突变。一种影响Sik3基因，它使内在睡眠需求增加，导致总的觉醒时间显著缩短。在这种情况下，非快速眼动睡眠增加（快速眼动，睡眠过程中有一段眼球会不停地左右摆动时期，是大脑非常活跃、容易做梦的阶段）。而另一种则影响Nalcn基因，使快速眼动睡眠的总量和片段长度缩短，其通过抑制神经元的兴奋度,实现对快速眼动睡眠的调节。

论文作者使用正向遗传筛选方法得出上述结果。他们考察了8000多只具有随机基因突变的小鼠的睡眠模式，然后辨别睡眠模式异常小鼠的基因变化情况，最后确定了两种他们称之为“困倦”和“无梦”的小鼠谱系，并分别从中发现了Sik3和Nalcn基因突变。

该发现突显了使用这一方法来确定参与睡眠调控的新基因和通路的潜力，同时，其作为睡眠遗传学的重要成果，意味着人们对睡眠控制机制的理解比以往更加深入。（译文来源：科技日报 张梦然）

http://www.nature.com/nature/jou ... ll/nature20142.html



http://paper.sciencenet.cn/htmlpaper/201611710593366141833.shtm

邓文龙

Nature：科学家鉴别出调节机体睡眠的头两个关键基因

两基S多眠N少梦 1基多眠1基少梦

译文来源：生物谷 2016-11-04 13:52

图片来源：medicalxpress.com

2016年11月4日 讯 /生物谷BIOON/ --近日，刊登在国际杂志Nature上的一项研究报告中，来自西南医学中心等机构的研究人员通过研究鉴别出了两个关键的核心基因，这两个基因能够帮助调节机体深度睡眠和做梦的水平，相关研究或为阐明相关的基因控制睡眠的网络提供新的线索。此前研究者通过对小鼠进行研究发现了能够控制机体快速眼动睡眠的基因，同时该基因还能够诱导深度睡眠，而第二个基因能够控制机体对快速眼动睡眠的需求量，相关研究为科学家们提供了一个关键的切入点来帮助解释睡眠工作的机制，同时研究者还鉴别出了治疗睡眠障碍的潜在靶点。

研究者Joseph S. Takahashi表示，这项研究仅仅是个开始，我们认为，这两个基因是调节机体睡眠众多基因中两个，此前我们通过研究鉴别出了调节机体觉醒和睡眠之间切换开关的基因，但目前我们并不清楚控制快速眼动睡眠需求和驱动的机制。随后研究人员利用了一种遗传学方法对8000只小鼠进行了睡眠障碍的筛查，并且利用脑电流描记术来监测小鼠的脑电波。

正常的睡眠模式包括被睡眠期长的非快速眼动睡眠所包围的短期快速眼动睡眠，同时这种模式还能够解释大部分年轻人大约四分之一的夜晚睡眠的状况；很多模式的睡眠障碍都会扭曲这种正常的模式，如今由于Sik3和Nalcn这两个基因被鉴别，因此并没有证据将这两个基因同人类已知的睡眠障碍相连接。然而关于快速眼动睡眠的重要性和角色目前还一直存在争议，很多科学家们都认为休息的阶段主要参与了机体情绪记忆的形成以及处理负面的经历，然而缺乏快速眼动睡眠或许就会导致诸如创伤后应激障碍(PTSD)的发生。

Yanagisawa说道，从理论上来讲，本文研究或可帮助开发新型的睡眠调节性药物，由Sik3和Nalcn基因产生蛋白或许就会成为未来新型疗法开发的分子靶点。20年前我们利用遗传学方法发现Clock基因能够调节机体的生物钟，随后我们的研究团队还发现了超过20个其它相关的基因。我们希望这种对睡眠基因的筛选能够帮助发现更多未知的奥秘。

目前研究者并不清楚如此庞大的基因网络如何调控着机体的睡眠，而且他们仅发现了一部分时钟基因在大型的基因网络中扮演着至关重要的角色；Takahashi说道，很多年来他们一直想进行一项研究，对睡眠突变体进行遗传筛选，但目前他们必须克服一些逻辑上的问题，并且进行更大的努力；很多在小鼠中进行的研究都并没有使用超过几十只动物进行研究，但研究者Takahashi就能够不断扩大并且优化实验室的能力来对大量的小鼠进行筛选。

对8000只小鼠进行筛选研究在很多人看来是一项非常庞大的工作，但研究者解释道，我们必须对每只小鼠进行操作来进行脑电图的读数以及后续的分析，这从技术上来讲是极具挑战性的。（生物谷Bioon.com）

doi:10.1038/nature20142

Forward-genetics analysis of sleep in randomly mutagenized mice

Hiromasa Funato, Chika Miyoshi, Tomoyuki Fujiyama, Takeshi Kanda, Makito Sato, Zhiqiang Wang, Jing Ma, Shin Nakane, Jun Tomita, Aya Ikkyu, Miyo Kakizaki, Noriko Hotta-Hirashima, Satomi Kanno, Haruna Komiya, Fuyuki Asano, Takato Honda, Staci J. Kim, Kanako Harano, Hiroki Muramoto, Toshiya Yonezawa, Seiya Mizuno, Shinichi Miyazaki, Linzi Connor, Vivek Kumar, Ikuo Miura et al.

http://www.nature.com/nature/jou ... ll/nature20142.html

http://news.bioon.com/article/6692094.html