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PNAS:睡眠不好,所以心情不好?基因在作祟!

2016/02/25 来源:生物探索
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导读
一个糟糕的睡眠,会让人产生低沉的情绪。尽管科学家们一直怀疑情绪和睡眠之间存在某些分子机制,但是却一直没有实质性发现。近期,最新研究打破隔阂,发现同一个基因存在一些罕见的突变,能够解释睡眠与情绪之间的关联。


一个糟糕的睡眠,会让人产生低沉的情绪。尽管科学家们一直怀疑情绪和睡眠之间存在某些分子机制,但是却一直没有实质性发现。近期,最新研究打破隔阂,发现同一个基因存在一些罕见的突变,能够解释睡眠与情绪之间的关联。

睡眠与情绪相互依存。例如,患有抑郁症的人,常常不能入眠。尽管没有人能够解释这两者互相影响背后的机理,但是季节性情感障碍患者(SAD)却明确受到昼夜周期、光照变化的影响。但是,是情绪影响睡眠?还是睡眠影响情绪呢?亦或者有第三种因素影响着这两者?

以SAD为案例,挖掘睡眠、情绪背后的关键分子

加州大学神经生物学家Michael McCarthy表示,虽然很多诱人的线索已经将生物钟与情绪像联系,但是仍然没有决定性因素能偶证实因果关系或者指示指向情绪与睡眠的关系。

为了确定它们是否能够建立生物钟、睡眠和情绪之间的网络图,研究团队分析了一个特殊家族的基因组信息。该家族成员都存在睡眠模式不规律和情绪障碍,包括SAD和睡眠状态提前综合征,一种比正常人睡得早醒得早的睡眠模式。

研究人员筛查了参与生物钟调控的关键基因的多种突变,发现患有SAD和睡眠状态提前综合征的家族成员基的PERIOD3(PER3)基因都出现了两个罕见的突变。当研究团队对这两个突变位点在大样本基因组数据库中比对是,他们发现它们确实很罕见,出现在不到1%的样本中。

PER3基因:调节生物钟和情绪变化

加州大学旧金山分校的神经学家Ying-Hui Fu教授团队随后构建了携带有这两个突变位点的老鼠为动物模型。这些转基因小鼠都表现出异常的睡眠周期和抑郁症状。

他们还发现,相比于野生型老鼠,转基因老鼠体内调控昼夜节律的PER2蛋白表达量下降。此外,团队敲除了老鼠突变的PER3基因。结果发现,这些突变老鼠原先的抑郁症状减轻了。

这些结果可能能够为该家族异常的睡眠模式提供另一个可能的分子机制。Fu教授表示,这些结果证实PER3突变与睡眠、情绪有关联。PER3可能有着通过调节生物钟使得机体适应季节变化的功能。

总结而言,这些研究表明PER3基因突变会影响情绪的波动,它可能在调节睡眠周期、情绪波动以及调节抑郁和季节性变化之间的关系中发挥着关键作用。相关研究成果发表在《PNAS》期刊。

SAD影响着全球2%-9%的人群。虽然这一未知突变并不能解析所有患者出现异常症状的机理,但是对PER3的研究能够为情绪和睡眠障碍的分子机制打开一个窗口。

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