PNAS发现新的睡眠分子，揭示了睡眠机制的复杂性
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当神经科学系的大脑科学家Birgitte Kornum最近抵达罗马参加世界上最大的睡眠会议之一时，她完全被吓了一跳。到处都是制药公司——有摊位、信息材料和宣传活动。
他们都想治疗白天的困倦或在晚上关闭大脑。他们中的很多人关注下丘脑泌素，这是一种在脑细胞中发现的蛋白质，最近在睡眠研究中引起了很多关注。
这是因为下丘脑泌素被怀疑在失眠(夜间入睡能力下降)和嗜睡症(白天保持清醒的能力下降)中都发挥了作用。患有失眠的人大脑中的下丘脑泌素可能过多，而患有嗜睡症的人大脑中的下丘脑泌素太少。研究人员还怀疑下丘脑泌素在抑郁症、多动症和其他精神疾病中起作用。
关于大脑中的下丘脑泌素系统，我们已经知道了很多。甚至有一种新的治疗失眠的药物可以对抗下丘脑泌素的作用，这是2018年加拿大最新推出的。然而，根据Birgitte Kornum的说法，问题在于我们对下丘脑泌素在细胞内是如何调控的知之甚少。
因此，副教授Birgitte Kornum和她的同事开始在一项新研究中阐明这个问题，该研究最近发表在著名的《美国国家科学院院刊》上。这项研究结合了小鼠、斑马鱼和人类细胞的测试，研究人员与哥本哈根大学细胞和分子医学系的其他研究人员合作。
研究团队花了几年时间研究影响下丘脑泌素水平的细胞机制之一。在这里，他们将注意力集中在一种叫做microRNA-137 (miR-137)的小分子上。
“我们发现miR-137有助于调节下丘脑泌素。为了体验正常的睡眠，你需要在正确的时间在大脑中有适量的下丘脑泌素，而miR-137有助于这一点。尽管MiR-137也存在于身体的其他部位，但它在大脑中尤其明显，”Birgitte Kornum说，她与奥尔堡大学的助理教授Anja Holm共同领导了这项新研究。
MicroRNA调节多种细胞过程，包括下丘脑泌素水平。因此，人们对microRNAs有相当大的研究兴趣，因为它们可以被靶向调控这一过程。
此前，科学家们对miR-137在大脑中发挥的作用知之甚少，但现在Birgitte Kornum的研究团队已经证明它与下丘脑泌素调节有关，从而与睡眠有关。
“这是首次发现microRNA与睡眠调节有关。利用英国生物银行，我们发现miR-137中的一些基因突变会导致白天嗜睡。这项研究在老鼠和斑马鱼身上都证明了这种联系，我们能够证明这种联系与下丘脑泌素有关。我们的发现表明睡眠机制是多么复杂。想象一下，如果你继承了miR-137的一种变体，你在白天感到困倦的风险就会更高，”Birgitte Kornum说。
下丘脑泌素已经引起了制药公司的注意，它也会影响睡眠阶段的顺序。
我们的睡眠通常分为四个阶段。这些阶段遵循一个特定的顺序，这个顺序对我们的睡眠质量至关重要。
“下丘脑泌素水平低的嗜睡患者睡眠阶段混乱。来自奥尔堡大学的安雅?霍尔姆解释道，她是这项研究的第一作者，与Birgitte Kornum一起做了这项测试。
现有的研究表明，要解决这个问题，我们需要获得更多关于下丘脑泌素调节的知识。在这里，丹麦研究人员指出了一个不同的、但同样重要的谜题，即免疫系统。
“大多数人都知道，当你生病时，你经常感到疲惫。当你发烧时，免疫系统在努力工作，你经常会睡眠不好。所以我们知道，当身体试图抵抗病毒感染时，下丘脑泌素水平发生了变化，例如，我们正在试图理解这个过程，”Birgitte Kornum说。
“在这项研究中，我们表明，免疫系统的传递物质之一，IL-13，对下丘脑泌素有特殊影响。我们可以看出，当我们加入IL-13时，它会影响miR-137，从而也会影响体内下丘脑泌素的水平。虽然我们仍然不知道原因，但我们目前正在进行测试，可能会给我们一个答案。”
参考文献：
The evolutionarily conserved miRNA-137 targets the neuropeptide hypocretin/orexin and modulates the wake to sleep ratio.
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