大脑清洁水通道的遗传变异影响人类睡眠

我们睡觉的原因仍然是 21 世纪未解决的问题。Sara Marie Ulv Larsen、Sebastian Camillo Holst 和哥本哈根大学医院神经生物学研究组的同事本周发表在开放获取期刊PLoS Biology上的研究现在表明，非快速眼动 (nonREM) 的深度人类的睡眠与一种基因的不同遗传版本有关，该基因编码与大脑中流体流动有关的水通道。

最近的研究表明，睡眠可能会促进脑脊液流入大脑，从而真正清除代谢废物。在实验动物中，这个过程由称为 AQP4 的水通道辅助;它们通过称为星形胶质细胞的脑细胞的细胞膜形成透水孔。这些水通道在人脑中的作用以及它们是否与深度非快速眼动睡眠(也称为慢波睡眠)的调节有关，尚未得到检验。

一组共同遗传的遗传变异称为单倍型。一种这样的单倍型(包含八个单独的 DNA 变体)先前被证明可以调节 AQP4 的水平。通过仔细研究 100 多个健康个体，作者发现慢波睡眠深度(可以通过分析睡眠期间记录的脑电波来测量)在这种单倍型携带者和对照组之间存在差异。这种差异在夜间最明显，此时我们对睡眠的需求最高。有趣的是，当整整两天保持清醒时，这两个单倍型组的应对方式也不同，这表明通过 AQP4 水通道的液体流量变化可能会改变我们应对睡眠不足的方式。

由于 AQP4 单倍型内的遗传变异以前也与阿尔茨海默病的进展有关，因此这项研究的结果可能表明睡眠驱动的通过 AQP4 水通道的液体交换可能与阿尔茨海默病的进展有关。为了探索阿尔茨海默氏病与 AQP4 水通道之间的可能关联，需要进一步研究。作者指出，“我们的结果更直接的意义在于提高了我们对睡眠重要性的理解”。换句话说，这是第一项表明 AQP4水的遗传学渠道会影响深度睡眠的强度以及我们应对失眠的方式。这些发现为当前的理论提供了支持，即睡眠可能参与“大脑清除”的调节，因此突出了睡眠与人脑中液体流动之间的联系。

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