保护性脑细胞的家务机制也可能调节睡眠

根据宾夕法尼亚大学Perelman医学院的新研究，据思考来自诸如阿尔茨海默氏症和帕金森等神经变性疾病的脑细胞的重要生物学机制也可能参与调节睡眠。研究人员发现，在两种果蝇和斑马鱼中，还需要有助于防止脑细胞中异常蛋白质聚集体的累积的信号通路。这种机制在两个进化的远处物种中存在的事实表明它也可能存在于人类中。

有长期令人费解的提示睡眠损失和睡眠障碍与Neurocegenerative疾病以及今天在线发布的发现当代生物学，揭示链接的一个可能的解释。如果结果延伸到人类，他们将指出对睡眠障碍和神经变性疾病的新策略。

“睡眠碎片，其特征在于重复的短暂睡眠中断，是过度白天疲劳，特别是老年人的最常见的触发之一，”睡眠和计年学研究副教授博士学位说。“现在我们知道涉及睡眠监管的主要途径，我们可以将其瞄准它可能改善碎片睡眠。”

近年来的研究表明，长期睡眠不足会增加患阿尔茨海默氏症的风险，而阿尔茨海默氏症患者睡眠障碍的风险也会增加。睡眠障碍也是帕金森氏症的共同特征疾病，肌营养的外侧硬化症（ALS），终颞痴呆症和其他神经退行性疾病。

神经退行性疾病的潜在过程与睡眠障碍之间的联系一直不清楚。但在实验室动物身上的发现给了我们一个提示脑在睡眠期间，拨打“蛋白质”过程，这些过程清除异常和潜在的有害蛋白质聚集体，例如杂乱性疾病中脑的那些。

在这项新的研究中，奈都和她的同事仔细研究了一个重要的被称为PERK的蛋白酶抑制过程信号通路，响应于不需要的蛋白质聚集体的累积，导致细胞暂时导致细胞阻止其大多数蛋白质的组装。科学家发现，当他们在果蝇中抑制Perk信号果蝇或者在进化距离较远的斑马鱼中，使用小分子化合物阻断了通路的关键成分，两种动物的睡眠都比正常情况下少得多。用基因技术在果蝇体内阻断PERK也得到了类似的结果，而用相反的方法——强迫PERK过量分泌——果蝇睡得更多。

博士候选人Sarah Ly研究了果蝇体内产生一种关键的觉醒促进激素的神经元小组，发现在晚上敲掉这些神经元中的PERK，就足以让果蝇睡得更少，而过量分泌PERK会让它们睡得更多。在这些神经元的一个子集中，研究人员能够证实提高或降低PERK有抑制或释放觉醒激素的效果。“这增加了睡眠PERK调节发生在多个大脑回路中的可能性，”Ly说。

这一发现标志着科学家们首次鉴定了将睡眠与蛋白质贴的特定和双向生物机制。结果还指出了醒来往往增加蛋白质聚集体的可能性脑细胞，导致更多的Perk信令。这最终通过实施睡眠并允许有效的蛋白质进行举来扭转脑细胞压力。

“我们的发现表明，睡眠的一个保守功能可能是减轻由清醒引起的细胞压力，”Naidoo说。

作者认为，睡眠和蛋白质之间的这种Nexus进一步研究有可能揭示重要的新治疗策略，以改善睡眠质量，降低阿尔茨海默氏症和其他的风险神经退行性疾病，有效地减缓了大脑的老化。

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