研究发现了调节果蝇睡眠的新机制,使用一种在能量饮料中常见的成分

果蝇
果蝇sp飞。来源:穆罕默德·马赫迪·卡里姆/维基百科。GNU自由文档许可证,版本1.2

睡眠是动物的基本行为状态,从无脊椎动物到人类。这对于免疫功能,稳定的新陈代谢,脑修复,学习和记忆至关重要。在一生的过程中,超过30%的人将体验睡眠障碍,这与许多疾病有关,包括阿尔茨海默氏症,2型糖尿病和心血管疾病。

有越来越多的证据表明,神经胶质细胞(或称神经胶质细胞),长期以来被认为只是“支持”大脑内的神经元,实际上在很多方面都非常重要。谢谢德罗斯科米洛克(果蝇更感情),佛罗里达州大西洋大学和魁北克麦吉尔大学的研究团队发现了一种新的机制调节睡眠,涉及峡谷及其管理在许多能量饮料中发现的常见成分的能力公牛。

果蝇占据了人类疾病的75%的基因,并展示了睡眠的所有行为和生理特征。对于研究,在期刊上发表当代生物学研究人员试图识别影响睡眠和清醒的新基因。通过这种方法,他们发现了一种编码细胞膜转运蛋白的基因,这种蛋白被称为兴奋性氨基酸转运蛋白2或eat2。

他们发现eat2通过限制睡眠时间的长度和强度来促进果蝇的清醒状态。他们还发现,它通过控制牛磺酸(许多能量饮料中的成分)进入果蝇大脑胶质细胞的运动来做到这一点。在人类中,睡眠不足的人血液和尿液中的牛磺酸水平持续升高,但尚不清楚之后大脑中的牛磺酸水平是否也会发生变化

像人类一样,水果苍蝇在白天非常活跃,睡着睡眠。作者发现EAAT2在果蝇中的破坏引起了多余的白天嗜睡。

“白天的睡眠更分散中断EAAT2功能导致日白天睡眠,模仿睡眠通常只在夜间观察到,“艾塞克斯C实验室的研究和博士后博士生博士,博士。凯恩,博士,福建省施密特理学院生物科学副教授和木星生命科学倡议(JSLI)。

胶质细胞
大鼠大脑中的胶质细胞用抗GFAP染色的抗体。信用:亚利桑那州立大学兰宁实验室,通过维基百科

大约有7000万美国人患有这种疾病我们相信,提高对了解睡眠基本机制重要性的认识是全球的一个重要问题,”基恩说道。

为了确定EAAT2在代谢调节中的作用,研究人员同时测量睡眠和CO?从单蝇输出。

“我们认为,eat2作为睡眠调节器的识别,对于研究睡眠调节、新陈代谢中依赖睡眠的变化的研究人员,以及治疗睡眠障碍患者的医生来说,将是非常重要的,”基恩说。“这表明,睡眠研究人员需要超越神经元的作用,来检查胶质细胞是如何控制我们的睡眠-觉醒调节的。”

研究小组发现,eat2在果蝇大脑的特定神经胶质细胞中起作用,而不是在神经元中。

“果蝇的行为越来越多,其中神经胶质细胞起着重要的调节作用,包括昼夜节律、运动、求偶、学习和记忆,我们的研究又增加了清醒状态,”唐·范·梅耶尔博士实验室的助理研究员、共同领导这项研究的艾米丽·佩科博士说。他是麦吉尔神经科学研究中心的神经学教授,也是麦吉尔大学健康中心研究所的大脑项目。

先前研究表明eat2可以运输牛磺酸。因此,为了测试牛磺酸是否可以解释eat2如何影响睡眠,斯塔尔给一些果蝇喂食牛磺酸,发现它们白天睡得比对照果蝇多,但前提是存在eat2。

由斯塔尔博士和佩科博士领导的研究集中在果蝇睡眠和胶质细胞的基本机制上,但我们希望我们的发现将推动研究,以确定是否有涉及牛磺酸往返运输的机制可能会影响凡·梅耶尔说。“即使你不喜欢喝能量饮料,也有很多在人类的大脑中,人们对它的作用还不是很了解。”


进一步探索

研究人员发现了睡眠在大脑中如何工作的新线索

期刊信息: 当代生物学

引用:研究发现使用常见于能量饮料(2018年11月8日)的成分来调节水果睡眠的新机制(2018年11月8日)从HTTPS://medicalXpress.com/news/2018-11-mechanism-fruit-flies -成分常见.HTML.
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