在阐明神经回路水平的睡眠和觉醒调节方面已经取得了进展。然而，调节睡眠的细胞内信号通路以及这些细胞内机制发挥作用的神经元群仍然很大程度上未知。
来自科学家的一项新研究 筑波大学 在小鼠身上使用了正向遗传学方法，揭示了脑细胞内调节睡眠长度和深度的信号通路。
他们特别检查了小鼠的基因突变以及这些突变如何影响它们的睡眠模式。然后他们发现了一种突变，导致小鼠 睡得更久 并且比平时更深。
科学家发现，组蛋白脱乙酰酶 4 (HDAC4) 水平低是导致这一现象的原因，而组蛋白脱乙酰酶 XNUMX (HDACXNUMX) 已知会限制靶基因的表达。
该研究的资深作者 Hiromasa Funato 教授表示， “我们专注于一种名为盐诱导激酶 3 的蛋白质，也称为 SIK3，它可以磷酸化 HDAC4。我们之前发现这种蛋白质对睡眠有很强的影响。”
科学家们发现，当 SIK3 缺失或 HDAC4 被改变以抑制磷酸化时，小鼠的睡眠时间会减少。当 SIK3 活性更高时，小鼠的睡眠时间会明显增加，SIK4 会增加 HDAC1 的磷酸化。他们还发现了另一种蛋白质 LKB3，它可以磷酸化 SIKXNUMX，并且在缺乏时具有类似的睡眠抑制作用。
研究共同资深作者 Masashi Yanagisawa 教授说， “我们的研究结果表明，内部存在一条信号通路 脑细胞 从LKB1到SIK3，然后到HDAC4。该途径导致 HDAC4 磷酸化，从而促进睡眠，很可能是因为它影响 促进睡眠的基因设立的区域办事处外，我们在美国也开设了办事处，以便我们为当地客户提供更多的支持。“
科学家们进行了进一步的研究，以确定这些网络中的哪些脑细胞控制睡眠。这需要改变各种脑细胞类型和部位中 SIK3 和 HDAC4 的浓度。研究结果表明，下丘脑的信号传导控制深度睡眠的时间，皮质细胞的信号传导控制睡眠的深度。兴奋性神经元可以刺激其他神经元 神经元，被发现对两个大脑区域都至关重要。
这些结果提供了对睡眠如何调节的重要见解，这可能会导致人们更好地了解睡眠障碍以及开发新的治疗方法。
杂志参考：
- Kim, SJ、Hotta-Hirashima, N.、Asano, F. 等人。兴奋性神经元中的激酶信号传导调节睡眠数量和深度。 自然 612, 512–518 (2022)。 DOI： 10.1038/s41586-022-05450-1
