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果蝇将自闭症患者的睡眠问题与神经胶质细胞和血清素联系起来

导读糟糕的睡眠会导致严重的健康问题,并影响我们集中注意力、记忆力和应对挑战的能力。患有神经发育障碍(如自闭症和智力障碍)的人经常有睡眠问

糟糕的睡眠会导致严重的健康问题,并影响我们集中注意力、记忆力和应对挑战的能力。患有神经发育障碍(如自闭症和智力障碍)的人经常有睡眠问题。然而,人们对其潜在机制知之甚少。在科学进展中由 Radboudumc 协调的荷兰裔美国研究小组现在描述了这些问题是如何出现的。他们模仿果蝇自闭症的两个遗传原因,发现果蝇表现出与患者相同的睡眠问题,并且睡眠障碍是由高水平的血清素引起的——这在自闭症中也经常观察到。此外,他们发现高血清素和睡眠问题的根源在于血脑屏障的神经胶质细胞。这一全新的信息揭示了人类的睡眠问题,甚至提出了一种可能的治疗方法。

睡眠不足严重影响认知能力和生活质量。已经患有自闭症和相关神经发育障碍的脆弱个体尤其经常受到睡眠障碍的影响,他们的家人也是如此。然而,几乎没有对这些睡眠问题的潜在机制进行任何研究。由 Annette Schenck 教授协调的荷兰裔美国研究人员团队与 Tjitske Kleefstra 教授(均在 Radboudumc)合作,研究了人类和果蝇中的这个问题。申克:“我们首先非常仔细地研究了两个特定的神经发育障碍患者群体的睡眠问题。他们在 CHD8 基因(自闭症的主要遗传原因)或密切相关的基因 CHD7 中发生了突变,从而引发了 CHARGE 综合征.我们看到,这些疾病中的不良睡眠尤其来自于入睡和保持睡眠的问题,这会导致夜间觉醒和睡眠质量低下。我们称这个问题为睡眠碎片。通常在自闭症中很常见,但在 CHD8 或 CHD7 突变的个体中更常见。据受影响的家庭称,这些睡眠问题是他们日常生活管理中最大的问题之一。这促使我们在这些基因和疾病的背景下进一步研究睡眠障碍”。这些睡眠问题是他们日常生活管理中最大的问题之一。这促使我们在这些基因和疾病的背景下进一步研究睡眠障碍”。这些睡眠问题是他们日常生活管理中最大的问题之一。这促使我们在这些基因和疾病的背景下进一步研究睡眠障碍”。

从人类到果蝇

为了能够研究大脑、调查问题和测试干预措施,研究人员转向了动物模型。在果蝇中,CHD8 和 CHD7 是一种获得多项诺贝尔奖的动物模型,由一个称为 kismet 的基因代表。因此,果蝇中 kismet 的突变可以告诉我们很多关于人类这两个“直系同源”基因突变的信息。申克小组的研究员、该研究的主要作者 Mireia Coll-Tané 发表在《科学进展》杂志上:“我们发现 kismet 突变的果蝇难以入睡,夜间非常频繁地醒来。它们表现出与我们看到的相同的特征CHD8 和 CHD7 突变的人。”

不是神经元,而是神经胶质细胞

Schenck 的研究小组专门从事果蝇研究导致神经发育障碍的基因。他们通常会产生与疾病基因相对应的基因突变的果蝇,并观察人类和果蝇的行为或神经系统其他特性的变化。Schenck:“当 Mireia 发现苍蝇中也存在睡眠碎片时,我们知道可以利用我们的模型及其所有优势来找出这个问题的来源”。他们发现 kismet 对成年果蝇的良好睡眠很重要,但在发育的早期也很重要,并且成虫睡眠缺陷是由于发育期间 kismet 减少造成的。Coll-Tané:“我们还发现 kismet 在神经元中并不重要,这些细胞通常被视为调节行为,但在大脑中存在的另一种主要细胞类型:神经胶质细胞。神经胶质具有许多重要功能,例如支持神经元、清除废物和有助于形成血脑屏障。我们看到 kismet 很重要,它已经处于早期开发阶段,在果蝇中形成血脑屏障的只有 300 个神经胶质细胞的组中。它们是睡眠碎片化的起源。”

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