基因改造的老鼠模仿常见的睡眠问题
睡眠时断时续的老鼠可以帮助研究人员解开失眠之谜。
圣路易斯华盛顿大学医学院的研究人员对转基因小鼠进行了研究,以模拟与睡眠问题有关的遗传疾病1型神经纤维瘤病(NF1)。他们发现,这些动物就像一些患有NF1的人一样,睡眠时间短而不规则。研究人员说,对这些小鼠的研究可以帮助确定导致患有或没有患有这种疾病的人睡眠模式支离破碎的分子和细胞机制。
“老鼠是我们理解这一点的工具睡眠障碍如何起来睡眠中断会导致学习和注意力问题,”Donald O. Schnuck家庭神经学教授、该研究的资深作者、医学博士David H. Gutmann说。“这既适用于患有NF1的人,也适用于患有NF1的人,他们也有睡眠问题。”
该研究结果发表在1月4日的《科学》杂志上睡眠研究杂志。
多达一半的人患有NF1,这种疾病会导致良性肿瘤在大脑和整个身体的神经上-难以入睡或保持睡眠。在患有NF1的儿童中,学习障碍和注意力问题也很常见,这两者都可能因睡眠不佳而加剧。但医生不知道为什么有些NF1儿童会出现睡眠问题,而另一些则不会,他们也不能做很多事情来帮助他们睡得更好。
“现在我们只是像对待没有NF1的患者一样对待患有NF1和睡眠问题的儿童和成人,因为我们不知道是什么导致了这些问题,”古特曼说,他同时也是华盛顿大学神经纤维瘤中心的主任。
共同第一作者,神经学讲师Corina Anastasaki培育了Nf1基因突变的小鼠,这种突变与Nf1患者的突变相似。然后,共同第一作者Nicholas Rensing和Michael J. Wong,医学博士,Allen P.和Josephine B. Green儿科神经学教授,在小鼠身上安装了人们在睡眠研究中戴的微型帽子,使他们能够测量脑电波和识别睡眠模式。
老鼠通常在白天睡觉,和人类一样,从无梦的深度睡眠到快速眼动睡眠(REM)或做梦,然后再循环几次。然而,带有Nf1突变的小鼠往往在进入深度睡眠后很快就会醒来。结果就是一天的睡眠支离破碎,很可能得不到休息。
“整个晚上和白天,他们都睡着了,在他们不应该醒来的时候醒来,”Anastasaki说。“他们进入了深度睡眠,但并没有一直睡下去。”
虽然老鼠被设计成模拟人类NF1疾病,它们可以提供关于睡眠的生物学基础的一般见解,这可以帮助那些与NF1无关的睡眠问题的人。大约三分之一的美国成年人患有不同程度的失眠,15%的人患有持续三个月或更长时间的慢性失眠。
“这很难学习睡眠问题因为影响睡眠质量的因素有很多——也许你压力很大,也许你生病了,也许你正在照顾一个新生儿,”古特曼说。“但现在我们有了一个可控的系统,可以用来研究哪些细胞和蛋白质参与其中,以及哪些生物因素影响睡眠质量。只有当我们更好地理解这个问题时,我们才能找到更好的方法来治疗它。”
更多信息:Corina Anastasaki等人。神经纤维瘤病1型(Nf1)突变小鼠表现出更多的睡眠碎片,睡眠研究杂志(2019)。DOI: 10.1111 / jsr.12816