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老鼠体内的褪黑激素比睡眠更重要

RIKEN 脑科学中心和 RIKEN 生物资源研究中心的研究人员与纽约州立大学布法罗分校的合作者一起创建了一种小鼠模型,可以研究天然存在的褪黑激素。发表在《松果体研究杂志》上的这些首次使用新小鼠的实验表明,天然褪黑激素与冬眠前状态有关,这种状态使小鼠能够减慢新陈代谢并在食物稀缺或温度较低时存活下来。

褪黑激素被称为“黑暗激素”,因为它是在黑暗中由大脑释放的,通常意味着在晚上。当外面天黑时,它会告诉身体,以便身体可以切换到“夜间模式”。尽管在实验室中很容易研究其他激素,但很难研究身体对褪黑激素的反应,因为实验室老鼠实际上没有褪黑激素。为了解决这个问题,研究人员将实验室小鼠与会产生褪黑激素的野生小鼠进行杂交,并培育出能够天生产生褪黑激素的新实验室小鼠。这比听起来要困难得多,并且花费了 10 代鼠标。

一旦他们有了产生褪黑激素的实验室老鼠,研究人员就能够研究这种激素如何影响夹带——生物钟与外界的对齐。老鼠喜欢经常在轮子上跑步,研究人员可以用它来测量突然改变光/暗周期后的夹带,这模仿了时区的突然变化。与常规实验室小鼠相比,具有先天褪黑激素的小鼠在六小时前开始更快地适应黑暗,类似于“东行时差”。

研究人员还解决了关于寿命是否受褪黑激素影响的争论,由于实验室小鼠体内缺少褪黑激素,因此很难研究这一问题。“现在我们终于有了答案:内源性褪黑激素没有延长寿命的作用,”新研究的资深作者 Takaoka Kasahara 说。

尽管有许多相似之处,但具有先天褪黑激素的小鼠在几个方面与常规实验室小鼠不同。普通的实验室老鼠更重,有更大的生殖器官,交配更成功,产下更多的幼崽。另一方面,产生褪黑激素的雌性小鼠能够进入一种称为每日麻木的状态,这是一种类似于冬眠的低功耗模式,每天可以持续几个小时。每日麻木是老鼠通过节省能量来应对食物短缺和寒冷温度的一种方式。

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