失眠基因研究新发现令人吃惊

　　

    生物通报道：全世界有许多人为失眠所困。各大药厂花费数十亿美元竞相开发治疗失眠和其他相关疾病的药物。然而密歇根州大学数学副教授Daniel Forger有关睡眠基因的新发现与现在流行的观点截然不同，制药商可能不得不改变策略寻找治疗睡眠失调、悒郁、以及其他与生物钟相关的疾病的药物了。

     Forger和其来自于犹他州大学Huntsman癌症研究所（the University of Utah's Huntsman Cancer Institute，生物通注）的同事将他们的观点发表在11期的《美国国家科学院院刊》（http://www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.0604511103，生物通注）上。

    过去，研究人员对与生物钟有关的两种蛋白－CKIe 和PERIOD在细胞中的功能进行了研究，发现CKIe引起PERIOD水平下降，肌体通过体内PERIOD的水平就可以知道具体的时刻。这种现象就叫做生理节奏（circadian rhythm，生物通注）。例如：一种叫做家族性睡眠时相提前综合症（familial advanced sleep phase syndrome，FASPS，生物通注）的睡眠失调疾病起源于基因的突变。患者经常在凌晨4点左右起床，而且必须在下午7点睡觉。假如进行持续黑暗实验，这些人的一天比正常人短——以正常人的时间观推算，他们可以在第一天早晨6点起床，然后在第二天凌晨4点起床，第三天凌晨2点起床......但是在正常白天黑夜的情况下，他们不得不更早睡觉以维持正常的24小时周期。

    对于这种现象，科学界一直认为突变导致PERIOD增多，使得患者步入白天越来越断短――早上起床起的越来越早的恶性循环。但是，Forger的实验结果显示相反的事实：突变使肌体内的PERIOD降解更快而导致体内水平减少过快。这对于研究生理周期的数学模型的Forger来说并不惊奇。Forger的计算机模型总是提示与原先流行观点相反的情况――突变发生后，PERIOD会迅速下降。

    Forger 说：“早在一两年前我就发现了这个问题。但是起本上人们都认为我这是天方液谈，他们说：你只不过是个数学学家，你知道什么……”

    在犹他州大学的一场报告之后，Forger有幸遇到 David Virshup博士。Virshup先前一直在研究生理周期相关基因以及这些基因在癌症中扮演的角色，其实验结果也证实基因突变会引起PERIOD蛋白的快速下降，所以他很赞同Forger的观点。他们联手实验证实基因突变的细胞中，PERIOD蛋白在两个小时内就开始下降。但是正常基因背景下，这种蛋白会持续8－10小时。

    下一步的实验将研究这个结论在调节小鼠的生理节奏的情况，这通常是药物开发前必需的步骤。药物开发商投资数十亿研究治疗睡眠失调和其他一些与生物钟有关的药物。通过控制体内PERIOD蛋白的表达水平使肌体恢复到正确的生理周期的药物正在研发中。这个研究结论将有可能使开发药厂重新考虑研究的策略。本研究得到美国国立健康研究中心，Huntsman癌症研究所和Sloan基金会的资助。（生物通记者宗敏）