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影响睡眠的两种基因突变被发现

发布时间:2020-01-01 02:00编辑:信息科学浏览(195)

    影响睡眠的两种基因突变被发现

    《自然—通讯》

    英国《自然》期刊2日在线发表的一项神经科学研究报告称,科学家发现了两种影响睡眠时间和睡眠类型的基因突变,该成果标志着人们向理解睡眠控制机制迈出了重要一步。

    朋友帮助黑猩猩改善生活

    所有动物都会睡觉,这本是一种普遍特性,但是人类对于支撑这一最基本行为的细胞及分子信号的认识出乎意料的少。我们仅仅知道昼夜节律可以使生物感知到地球自转带来的环境改变,确保了睡眠,但这一点并不能解释生物体的睡眠控制机制。

    《自然—通讯》近日发表的一项研究发现,在社交伙伴在场的情况下,野生黑猩猩的应激激素水平会下降。社交关系的好处并不仅仅体现在激烈的应激时刻,因为已知在有压力和无压力的环境下,应激激素水平都会因其下降。

    此次,日本筑波大学研究人员船戸弘正及其同事,分辨出两种影响睡眠与觉醒平衡的基因突变。一种影响Sik3基因,它使内在睡眠需求增加,导致总的觉醒时间显著缩短。在这种情况下,非快速眼动睡眠增加。而另一种则影响Nalcn基因,使快速眼动睡眠的总量和片段长度缩短,其通过抑制神经元的兴奋度,实现对快速眼动睡眠的调节。

    物理和心理应激会干扰下丘脑—垂体—肾上腺轴,HPA轴是神经内分泌系统的重要组成部分,并调节许多人体生命机能。对于人类而言,社交互动可以缓冲应激影响,但是人们对其他动物如何调控应激了解不多。

    论文作者使用正向遗传筛选方法得出上述结果。他们考察了8000多只具有随机基因突变的小鼠的睡眠模式,然后辨别睡眠模式异常小鼠的基因变化情况,最后确定了两种他们称之为困倦和无梦的小鼠谱系,并分别从中发现了Sik3和Nalcn基因突变。

    德国马克斯·普朗克学会进化人类学研究所的Roman Wittig及同事比较了17只黑猩猩在休息、梳理毛发或经历过压力环境后,其尿液内的糖皮质激素水平。应激经历包括自然情况下遇到竞争对手和实验人员模仿竞争者击打树木的信号,两者都会导致黑猩猩产生类似的行为反应。在应激环境下,社交伙伴在场可以防止黑猩猩糖皮质激素上升;另外,社交伙伴帮忙梳理毛发后,黑猩猩糖皮质激素下降至低于休息后的水平。

    该发现突显了使用这一方法来确定参与睡眠调控的新基因和通路的潜力,同时,其作为睡眠遗传学的重要成果,意味着人们对睡眠控制机制的理解比以往更加深入。

    这些发现表明,社交互动在减轻压力方面起着重要作用,而且可能有助于保持健康。

    《自然》

    人类最早定居澳洲干旱内陆的时间

    日前《自然》在线发表的最新考古证据表明,人类约在4.9万年前定居澳洲干旱内陆,比此前报告的时间早1万年。该研究显示,人类在到达澳洲后的最初几千年内就在干旱内陆地区定居,并且形成了关键的技术和栽培实践,时间远早于此前对于澳洲和东南亚的预测。

    人类约在5万年前到达澳洲。但是,关于人类何时定居澳洲干旱内陆并开发出具有技术创新意义的物质文化以及人类与现已灭绝的巨型动物的互动程度,科学界仍存在争议。

    澳大利亚拉筹伯大学Giles Hamm及同事对在南澳大利亚弗林德斯山脉的Warratyi悬岩挖掘期间发现的材料进行分析,结果显示人类在4.9万至4.6万年前已定居在此,而在不同沉积岩层发现的物体代表着澳洲已知最早对于各种重要技术的使用,它们包括加工过的骨器(4.0万至3.8万年前)、琢背石器(3.0万至2.4万年前)、使用代赭石当作染料(4.9万至4.6万年前)以及使用石膏(4.0万至3.3万年前)。

    作者还介绍了人类与已知最大的有袋类动物丽纹双门齿兽和巨型鸟牛顿巨鸟共存的证据。作者指出,这项发现与4.6万多年前的文物相联系,是关于已灭绝的澳洲巨型动物的唯一断代可靠且分层明确的记录,也是它们与人类共存的最清晰的证据。

    《自然》

    睡眠遗传学研究揭示基因控制机制

    近日《自然》在线发表的一项研究报告了两种影响小鼠睡眠时间和睡眠类型的基因突变,标志着人们向理解睡眠控制机制迈进了重要一步。

    所有动物都会睡觉,虽然这是一种普遍特性,但是人们对于支撑这一最基本行为的细胞及分子信号的认识出乎意料地少。日本筑波大学的船户弘正及同事分辨出两种影响睡眠/觉醒平衡的基因突变。一种影响Sik3基因,它使内在睡眠需求增加,导致总的觉醒时间显著缩短。在这种情况下,非快速眼动睡眠增加。另一种影响Nalcn基因,使快速眼动睡眠的总量和片段长度缩短,通过提高快速眼动睡眠抑制神经元的兴奋度实现。

    作者使用正向遗传筛选方法得出上述结果。他们考察了8000多只具有随机基因突变的小鼠的睡眠模式,然后辨别睡眠模式异常小鼠的基因变化情况,最后确定了两种他们称之为“困倦”和“无梦”的小鼠谱系,并分别从中发现了Sik3和Nalcn基因突变。该结果突显了使用这一方法来确定参与睡眠调控的新基因和通路的潜力。

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