利用微阵列找到睡眠基因

　　

生物通编译：据一项利用微阵列进行的研究表明，一个疲惫的神经系统激活特定基因释放强迫休息的信号。科学家们昨天在芝加哥召开的职业睡眠协会大会上报告说，这一结果可能指出了找到更好的兴奋药物的方法。

在大会上因为在发现orexin基因在嗜眠过程中发挥作用中做出重要贡献，而获奖的睡眠研究者Thomas Kilduff告诉BioMedNet News记者说这种通过微阵列分析揭示睡眠奥秘的进程仅仅是刚刚开始。

在加州Menlo Park的SRI负责神经生物学实验室Kilduff说：“我们只是对大脑让我们睡觉时，正在进行改变的整个mRNA全图拍摄到了快照。”他预测说：“在接下来的两年内，将会有更好的工具进一步揭示为什么我们需要每天需要花费八个小时在睡眠状态下。”

睡眠科学家Chiara Cirelli说直到最近“对于睡眠过程中相关的基因表达可以在数小时内改变的观念还存在很大的争议”。她说：“那时这根本不被接受。”几年前当她和她同伴们首次发表她们的睡眠相关基因的研究时，引起了一场“大争论”。Cirelli解释说，因为电生理学家认为在毫秒水平很难将基因改变的时间范围与睡眠动物和人的标准问题相协调起来，后者的数据来自构成睡眠研究的标准文献中的电活动纪录。

一个由Kilduff领导的研究组和另一个包括Cirelli在内的研究组都在芝加哥会议上以海报形式发表了他们的研究成果——睡眠状态下啮齿类动物大脑的详细微阵列谱。Kilduff说，那些一致在阵列上突出的基因类型是那些与可塑性有关的基因。

三种啮齿类动物（小鼠，大鼠和仓鼠）在睡眠状态下活动的是相同的特异基因，这个事实清楚地表明这些基因在睡眠中发挥作用。在睡眠被剥夺的情况下一些基因更为活跃。

通过阵列分析获得的基因指纹包括那些编码大脑产生的神经趋向因子（BDNF）和Arc（活动相关的细胞骨架蛋白）的基因。此外还有一个编码腺苷1受体的基因。

腺苷不仅作为一种神经细胞信使而且还是细胞的能量货币——ATP的最终降解产物。咖啡因就是通过作用于腺苷的传递而发挥作用的。在过去数年间获得的发现表明突触产生的腺苷，和那些ATP降解后从细胞中漏出的腺苷共同作为睡眠信号而发挥作用。

Kilduff说：“动物保持清醒状态的时间越长，我们测定到的胞外腺苷越多。”就象用力过度的肌肉积累乳酸引起酸痛和抽筋一样，腺苷的积累作为一个反馈信号告诉大脑需要睡眠。在Kilduff的睡眠剥夺实验中获得的阵列结果，腺苷1受体基因的表达高达五倍，该结果与上述的观点相符。

Kilduff很奇怪为什么Cirelli的研究海报中没有指出他们用阵列分析获得的基因的名字，而他们使用的Clontech公司的阵列含有的是已知基因。Kilduff推测，要么他们还不是对特定基因很肯定，要么可能有什么知识产权问题在里面。他指出：“这些基因中的一些可能有商业用途。”

他说，毕竟今年一种新面世的名为modafinil的兴奋药销售额不菲。美国食品与药物监督局批准用于嗜睡症的这种药物，不象安非他明和相关药物，不是通过传统的儿茶酚胺机制发挥作用的，因此上瘾的可能性很小。因此在睡眠或非睡眠过程中发现的任何活动基因可能带来让困倦的人们保持清醒的生物技术的革新。（版权所有 转载请注明）

——摘译自6月11日（heartlake）