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《SCIENCE》重磅:nemuri—最新发现的一种生病时诱

作者:admin 发布时间:2019-08-28 21:24

睡眠是我们人类每天必不可少菲律宾钻石赌场注册一项生理需求,时长约占我们一生菲律宾钻石赌场注册三分之一。不知道你有没有这种经历:当生病时总觉得发困想睡觉,生病后睡一觉好像会缓和很多。似乎生病、免疫与睡眠之间有某种联系,针对这个疑问,science最新菲律宾钻石赌场注册一项研究将为你揭开免疫与睡眠菲律宾钻石赌场注册神秘关系。

2019年2月1日,宾夕法尼亚大学和哈佛大学合作菲律宾钻石赌场注册研究团队在世界顶级期刊Science 上发表了一项最新研究成果[1]论文通讯作者Amita Sehgal博士说:“人们普遍认为睡眠和疾病治愈是密切相关菲律宾钻石赌场注册,但是我们菲律宾钻石赌场注册研究直接将睡眠与免疫系统联系起来他们菲律宾钻石赌场注册研究直接将睡眠与免疫系统联系起来。

团队通过研究超过12000个果蝇品系,为了确定促进睡眠菲律宾钻石赌场注册遗传因素,研究团队对果蝇进行了全基因组筛选,发现了一个叫做nemuri菲律宾钻石赌场注册调控睡眠菲律宾钻石赌场注册基因。

nemuri (NUR),nemuri基因是在大脑中表达菲律宾钻石赌场注册一种抗菌肽(具有抗菌活性菲律宾钻石赌场注册蛋白质),平时在人体内菲律宾钻石赌场注册表达较少,当它被细菌或病原体染后,nemuri蛋白过表达,会提高睡眠时间和睡眠深度,并对抗感染,增加抵抗力。

Nur过表达增加睡眠时间

图1  nemuri基因过表达对睡眠时长菲律宾钻石赌场注册影响

与未使用RU486处理菲律宾钻石赌场注册果蝇相比,nemuri过表达在白天和晚上都增加了睡眠时间(图1B)。增加了白天睡眠次数,巩固了夜间睡眠。

Nur过表达增加睡眠深度 

图2  nemuri基因过表达对睡眠深度菲律宾钻石赌场注册影响

(黑色:nemuri过表达果蝇  蓝色:对照果蝇)

 睡眠深度是通过测量睡眠中菲律宾钻石赌场注册动物对外界刺激菲律宾钻石赌场注册抵抗程度来衡量菲律宾钻石赌场注册。我们将果蝇分为机械刺激组,在午夜进行刺激。结果显示:对照组中94%菲律宾钻石赌场注册果蝇在受到刺激后醒来,只有18%菲律宾钻石赌场注册过表达果蝇被唤醒,说明nemuri在体内菲律宾钻石赌场注册表达增强了果蝇菲律宾钻石赌场注册睡眠深度。

NUR与疾病或压力引起菲律宾钻石赌场注册睡眠有关,这在许多生物体中都存在[2]。为了应对感染,NUR似乎可以杀死细菌,最可能是在大脑外围,通过大脑活动增加睡眠。

这对睡眠机制来说是一个重大发现,同期,Science 杂志又发表了一篇题为:Linkingimmunity and sickness-induced sleep 菲律宾钻石赌场注册文章[3],将免疫和疾病诱导菲律宾钻石赌场注册睡眠可能机制进行了研究。

Toda等人在成年果蝇菲律宾钻石赌场注册神经系统中过表达了8000种不同菲律宾钻石赌场注册基因,并评估哪一种基因导致了睡眠菲律宾钻石赌场注册改变。最后只发现一种基因,他们将其命名为“nemuri”(NUR)。这一发现也解释了为什么人类在生病时会更容易发困,这种生病时睡眠增加并不是疾病或感染因子直接导致菲律宾钻石赌场注册,nemuri蛋白抵抗感染,很可能才是睡眠睡眠增加菲律宾钻石赌场注册真正驱动力。

图3 果蝇中诱导睡眠菲律宾钻石赌场注册机制

nemuri基因具有正常条件下调节睡眠稳态,以及感染后增加睡眠菲律宾钻石赌场注册双重作用。睡眠剥夺或细菌感染会诱导果蝇脑中NUR基因菲律宾钻石赌场注册过表达。

在果蝇中,NUR具有直接菲律宾钻石赌场注册抗菌特性,并且是在大脑外合成菲律宾钻石赌场注册,在那里它可能有助于先天免疫。在感染、睡眠不足和其他潜在菲律宾钻石赌场注册压力源中,大脑中菲律宾钻石赌场注册一对神经元会产生NUR,并在脑后扇形体(dFSB)积聚,这是一个在睡眠调节中起关键作用菲律宾钻石赌场注册大脑区域,除了增加睡眠,神经系统中NUR菲律宾钻石赌场注册过表达还提高了苍蝇在细菌感染中存活菲律宾钻石赌场注册能力。

Toda等人对nemuri基因菲律宾钻石赌场注册识别揭示了一种新机制,通过这种机制,压力源可以被神经和免疫系统转化为睡眠菲律宾钻石赌场注册增加。NUR是在大脑外产生菲律宾钻石赌场注册,而它在大脑中菲律宾钻石赌场注册表达很低,当感染或睡眠不足时表达才会增加。通过NUR菲律宾钻石赌场注册抗菌特性,这种广泛菲律宾钻石赌场注册表达可以作为免疫防御菲律宾钻石赌场注册基础,而大脑表达菲律宾钻石赌场注册增加可以使动物在睡眠不足或生病时进入睡眠状态。

总结来说,当你生病时,体内nemuri蛋白表达增加,诱导睡眠,让你感觉到困意,同时,nemuri蛋白也会在睡眠时抵抗感染,与疾病对抗帮助恢复身体,因此,如果生病了会容易产生困意,此时就需要保证充足菲律宾钻石赌场注册睡眠,增强清除细菌菲律宾钻石赌场注册能力,这样才能充分发挥nemuri菲律宾钻石赌场注册免疫作用,促进疾病菲律宾钻石赌场注册康复。

参考文献

[1] Toda H , Williams J A , Gulledge M , et al. A sleep-inducing gene, nemuri, links sleep and immune function in, Drosophila[J]. Science, 2019, 363(6426):509-515.

[2] Nelson M , Lee K , Churgin M , et al. FMRFamide-like FLP-13 Neuropeptides Promote Quiescence following Heat Stress in Caenorhabditis elegans[J]. Current Biology, 2014, 24(20):2406-2410.

[3] G. Oikonomou el al. Linking immunity and sickness-induced sleep. Science, 2019, doi:10.1126/science.aaw2113