CRISPR新成果：钙是好睡眠的关键

　　

生物通报道：我们都知道钙对骨骼有好处，其实钙也是睡一个好觉的关键。日本科学家日前在Neuron杂志上提出了一个睡眠新理论：慢波睡眠依赖于神经元中的钙活性。“我们用不同方法为这一理论提供了支持，”文章通讯作者Hiroki Ueda说。

 

Ueda及其同事建立了睡眠的计算机模型，该模型预测睡眠时间由钙离子调控，有多个基因牵涉其中。随后研究人员通过基因敲除和药物抑制证实了这些预测的正确性，鉴定了控制睡眠时间的七个基因，这些基因在同一个钙离子通路中起作用。

 

研究人员此前开发的高效triple CRISPR系统，可以达到近100%的成功率。他们用这一技术建立了21个基因敲除小鼠，还开发了自动睡眠监控系统，持续收集必要的行为数据。研究人员在此基础上观察了不同基因敲除小鼠睡眠时间发生的改变，鉴定了延长或缩短睡眠时间的七个关键基因。

 

这项研究表明，睡眠受到钙离子通路的调控。抑制NMDA受体直接诱使神经元激发，导致睡眠时间缩短。这些发现可以帮助人们更好的理解和治疗睡眠障碍以及与此有关的神经疾病。

 

小时候，老妈总是催着你睡觉，现在科学研究告诉你，听妈妈话是没错的。宾州大学的研究团队选择年幼果蝇进行研究，对它们进行了睡眠干扰。他们发现，新生果蝇缺乏睡眠会大大降低它们繁衍后代的能力。这项发表在Science杂志上的研究首次在动物模型中展示了幼年睡眠不足与成年后行为的关联。（更多详细信息参见：Science：小时候睡眠不足的重要影响）

 

科学家们还发现，睡眠质量差会加速癌细胞的生长，提高肿瘤的侵袭能力，抑制免疫系统控制和清除早期癌细胞的能力。Cancer Research杂志发表的这篇文章，首次在动物模型中展示了片断化睡眠对肿瘤生长和侵袭能力的影响。此外，研究还为人们提供了这种影响背后的生物学机制，鉴定了癌症治疗的潜在靶标。（更多详细信息参见：睡眠质量差加速癌细胞生长）

 

正常情况下，许多组织特异性成体干细胞（包括造血干细胞）都处于一种静息状态。它们很少分裂，对能量的需求极低。来自德国的研究人员发现，环境压力是推动成体造血干细胞中DNA损伤的一个主要因素，由此得出结论良好的夜间睡眠可以让你的干细胞保持“年轻”。他们的研究成果发表在《自然》（Nature）杂志上。（更多详细信息参见：Nature：好睡眠让干细胞保持年轻）

 

生物通编辑：叶予

 

生物通推荐原文：Involvement of Ca2+-dependent hyperpolarization in sleep duration in mammals. Neuron