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研究基因突变小鼠揭示生物钟与睡眠关系
【字体: 大 中 小 】 时间:2000年11月16日 来源:
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科学家发现时钟(Clock)基因突变的小鼠,象失眠者一样,比正常小鼠睡眠时间少至两小时,这帮助科学家们进一步了解睡眠问题。这是第一次研究者证明已知的控制休息和活动时间的基因,也与动物的睡眠时间有关。
在《Journal of Neuroscience》1上报道的该发现,或许开始了对一个有关睡眠是否与动物的生物钟或“生物节律”相互独立的古老争论的解决。同时也可以作为经常导致其它疾病的人类睡眠问题的一个模型。 研究生物节律的Brandeis大学的Michael Rosbash说:“我认为这是非常有趣和神秘的。它可能意味着时钟(Clock)基因和睡眠之间的联系比我们以前认为的更直接。” 过去,对生物节律进行研究,需要外科医生从大脑中移走控制生物节律的“起搏器”——“下丘脑超交叉核(hypothalamic superchiasmic nuclei,SCN)”。那些研究只能证明当控制系统缺失时产生的结果。更精细的研究表明当时钟基因存在时,系统如何发挥功能,但此时的时钟基因是非正常的。 |
进行这项研究的研究组成员之一,伊利诺斯州西北大学的Joseph Takhashi解释说,“以前人们倾向于认为睡眠中心与机体的生物钟是完全分离的”,但是似乎事实并不如此。Takahashi也是首次鉴定时钟基因的研究组成员之一。
目前还不清楚是否突变小鼠确实只需要较少的睡眠,还是象人类的失眠患者一样,无法得到足够的睡眠。与人类不同的是,时钟基因突变的小鼠似乎不会通过程度更深的睡眠来补偿较少的睡眠,这似乎暗示它们并不想念它们失去的睡眠时间。
突变的基因是一个还是两个拷贝,决定了突变小鼠较正常小鼠睡眠时间少一个还是两个小时。它们失去的是非-REM睡眠(最深,休息效果最好的睡眠阶段)。
睡眠剥夺试验后,突变小鼠通过增加只有正常鼠增加的一半到四分之一的non-REM时间就得到恢复。现在的问题是,是否这种差别让小鼠醒来的时候,象失眠者一样感到困倦。
布朗大学研究人类睡眠和生物节律得Mary Carskadon说,如果这种减少的睡眠不会造成清醒状态下的任何后果,那么就意味着一个根本性的调控睡眠方式的改变,“睡眠方式的调节对于我们每天的行为有着深远的影响。”
研究组的另一名成员,西北大学的Fred Turek说,对时钟基因突变小鼠的衰老进行研究可以提供给我们一个研究缩短睡眠对人类衰老影响的有趣模型。
Turek指出:“如果你两年内每天只睡六个小时,你不会死。但是对人类进行的最新研究表明睡得较少的人更容易患肥胖症,糖尿病,还可能容易患流感。换句话说,如果你一辈子都每天只睡六小时,那么你可能老得更快。”
——摘译自11月14日Nature ScienceUpdate