医药前沿|Science子刊：睡眠不足和大脑健康有直接影响
来源：医生在线
时间：2019/10/29 10:47
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较近世界很高等期刊Science连续发表两项关于睡眠与大脑思考能力方面的研究，其主要研究结论显示：睡觉与大脑的健康密切相关，大脑参与调节生物钟的基因会对神经元之间的突触活动进行调节。对于产生磷酸化节律来调节突触功能，睡眠比其他任何机制都要重要。因此，长期失眠或者睡不好觉的人，在这方面的大脑调节也会出问题，时间久了，就会出现精神恍惚，思维混乱的情况，严重的还会导致精神失常、痴呆、甚至是死亡！
来自苏黎世大学的Noya研究团队发现有三分之二的突触mRNA表达水平表现出明显的昼夜节律。这些有节律的mRNA形成两个不同的峰值，黎明和黄昏。
在大多数突触蛋白中，研究人员同样发现节律。75%的突触蛋白动态变化与mRNA是同时发生的。研究人员发现神经元中的时钟基因会节律性地在突触周围进行准备，以便在睡眠时期调节表达参与突触活动的蛋白。
后续研究显示，在高睡眠压力的情况下，四分之一的mRNA保持昼夜节律不变，大部分保留一定程度的昼夜节律，但是在蛋白中检测不到明显的昼夜节律。也就是说突触mRNA很可能只受到昼夜节律影响而与睡眠质量无关。但是突触蛋白在高睡眠压力下检测不到明显的昼夜节律，即这些行使功能的蛋白受到睡眠质量的调节。
而在另一项研究中，为了描述由昼夜节律和睡眠压力驱动的突触磷酸化节律，研究人员在24小时内，精细准确定量突触区域近2000个蛋白中超过8000个磷酸肽，其中30%的波动幅度很大。
节律性磷酸肽相应分布两个主要段，分别对应黎明和黄昏。除了离子通道、受体、支架等重要的突触成分外，大量的激酶也存在于磷酸化调控的突触蛋白中，且具有时间依赖性。超过半数的磷酸化激酶在一个或多个残基上表现出有节律的磷酸化。
研究和数据显示，激酶的广泛动态变化是突触核心功能过程，同时揭示了突触的分子过程，表明其活动是由磷酸化控制的。
研究人员通过在一 天的不同时间实施4小时的睡眠剥夺，干扰睡眠-觉醒周期，进一步评估了昼夜节律和睡眠压力信号。
结果表明，激酶对睡眠和清醒的磷酸依赖性活跃是这些突触磷酸化动力学的核心驱动因素。研究数据指出，突触活动增强与清醒和减弱与睡眠之间的关系。
睡眠剥夺导致的高睡眠压力几乎完全消除了突触中每天磷酸化周期的两个峰值。因此，我们可以假设，磷酸化介导的突触信号的调节可能是睡眠和清醒依赖机制背后的关键驱动因素，用以调节突触稳态和功能。
总的来说，就是睡眠和清醒时间长短会反映在突触的稳态和结构上。
来自苏黎世大学的Noya研究团队发现有三分之二的突触mRNA表达水平表现出明显的昼夜节律。这些有节律的mRNA形成两个不同的峰值，黎明和黄昏。
在大多数突触蛋白中，研究人员同样发现节律。75%的突触蛋白动态变化与mRNA是同时发生的。研究人员发现神经元中的时钟基因会节律性地在突触周围进行准备，以便在睡眠时期调节表达参与突触活动的蛋白。
然而，在缺乏睡眠时，这些至关重要的蛋白就无法通过磷酸化被活跃，因而后续代谢通路被关闭，造成精神恍惚。简单来说就是细胞有规律地在神经突触周围准备着，以便在沉睡期间构建突触蛋白，在生物钟被打乱时，神经元便不会产生这些关键蛋白，进而影响大脑的思考。
后续研究显示，在高睡眠压力的情况下，四分之一的mRNA保持昼夜节律不变，大部分保留一定程度的昼夜节律，但是在蛋白中检测不到明显的昼夜节律。也就是说突触mRNA很可能只受到昼夜节律影响而与睡眠质量无关。但是突触蛋白在高睡眠压力下检测不到明显的昼夜节律，即这些行使功能的蛋白受到睡眠质量的调节。
而在另一项研究中，为了描述由昼夜节律和睡眠压力驱动的突触磷酸化节律，研究人员在24小时内，精细准确定量突触区域近2000个蛋白中超过8000个磷酸肽，其中30%的波动幅度很大。
节律性磷酸肽相应分布两个主要段，分别对应黎明和黄昏。除了离子通道、受体、支架等重要的突触成分外，大量的激酶也存在于磷酸化调控的突触蛋白中，且具有时间依赖性。超过半数的磷酸化激酶在一个或多个残基上表现出有节律的磷酸化。
研究和数据显示，激酶的广泛动态变化是突触核心功能过程，同时揭示了突触的分子过程，表明其活动是由磷酸化控制的。
研究人员通过在一 天的不同时间实施4小时的睡眠剥夺，干扰睡眠-觉醒周期，进一步评估了昼夜节律和睡眠压力信号。
结果表明，激酶对睡眠和清醒的磷酸依赖性活跃是这些突触磷酸化动力学的核心驱动因素。研究数据指出，突触活动增强与清醒和减弱与睡眠之间的关系。
睡眠剥夺导致的高睡眠压力几乎完全消除了突触中每天磷酸化周期的两个峰值。因此，我们可以假设，磷酸化介导的突触信号的调节可能是睡眠和清醒依赖机制背后的关键驱动因素，用以调节突触稳态和功能。
总的来说，就是睡眠和清醒时间长短会反映在突触的稳态和结构上。
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