果蠅將自閉癥患者的睡眠問題與神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞和血清素聯(lián)系起來

糟糕的睡眠會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的健康問題，并影響我們集中注意力、記憶力和應(yīng)對(duì)挑戰(zhàn)的能力?；加猩窠?jīng)發(fā)育障礙(如自閉癥和智力障礙)的人經(jīng)常有睡眠問題。然而，人們對(duì)其潛在機(jī)制知之甚少。在科學(xué)進(jìn)展中由 Radboudumc 協(xié)調(diào)的荷蘭裔美國研究小組現(xiàn)在描述了這些問題是如何出現(xiàn)的。他們模仿果蠅自閉癥的兩個(gè)遺傳原因，發(fā)現(xiàn)果蠅表現(xiàn)出與患者相同的睡眠問題，并且睡眠障礙是由高水平的血清素引起的——這在自閉癥中也經(jīng)常觀察到。此外，他們發(fā)現(xiàn)高血清素和睡眠問題的根源在于血腦屏障的神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞。這一全新的信息揭示了人類的睡眠問題，甚至提出了一種可能的治療方法。

睡眠不足嚴(yán)重影響認(rèn)知能力和生活質(zhì)量。已經(jīng)患有自閉癥和相關(guān)神經(jīng)發(fā)育障礙的脆弱個(gè)體尤其經(jīng)常受到睡眠障礙的影響，他們的家人也是如此。然而，幾乎沒有對(duì)這些睡眠問題的潛在機(jī)制進(jìn)行任何研究。由 Annette Schenck 教授協(xié)調(diào)的荷蘭裔美國研究人員團(tuán)隊(duì)與 Tjitske Kleefstra 教授(均在 Radboudumc)合作，研究了人類和果蠅中的這個(gè)問題。申克：“我們首先非常仔細(xì)地研究了兩個(gè)特定的神經(jīng)發(fā)育障礙患者群體的睡眠問題。他們?cè)?CHD8 基因(自閉癥的主要遺傳原因)或密切相關(guān)的基因 CHD7 中發(fā)生了突變，從而引發(fā)了 CHARGE 綜合征.我們看到，這些疾病中的不良睡眠尤其來自于入睡和保持睡眠的問題，這會(huì)導(dǎo)致夜間覺醒和睡眠質(zhì)量低下。我們稱這個(gè)問題為睡眠碎片。通常在自閉癥中很常見，但在 CHD8 或 CHD7 突變的個(gè)體中更常見。據(jù)受影響的家庭稱，這些睡眠問題是他們?nèi)粘Ｉ罟芾碇凶畲蟮膯栴}之一。這促使我們?cè)谶@些基因和疾病的背景下進(jìn)一步研究睡眠障礙”。這些睡眠問題是他們?nèi)粘Ｉ罟芾碇凶畲蟮膯栴}之一。這促使我們?cè)谶@些基因和疾病的背景下進(jìn)一步研究睡眠障礙”。這些睡眠問題是他們?nèi)粘Ｉ罟芾碇凶畲蟮膯栴}之一。這促使我們?cè)谶@些基因和疾病的背景下進(jìn)一步研究睡眠障礙”。

從人類到果蠅

為了能夠研究大腦、調(diào)查問題和測(cè)試干預(yù)措施，研究人員轉(zhuǎn)向了動(dòng)物模型。在果蠅中，CHD8 和 CHD7 是一種獲得多項(xiàng)諾貝爾獎(jiǎng)的動(dòng)物模型，由一個(gè)稱為 kismet 的基因代表。因此，果蠅中 kismet 的突變可以告訴我們很多關(guān)于人類這兩個(gè)“直系同源”基因突變的信息。申克小組的研究員、該研究的主要作者 Mireia Coll-Tané 發(fā)表在《科學(xué)進(jìn)展》雜志上：“我們發(fā)現(xiàn) kismet 突變的果蠅難以入睡，夜間非常頻繁地醒來。它們表現(xiàn)出與我們看到的相同的特征CHD8 和 CHD7 突變的人。”

不是神經(jīng)元，而是神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞

Schenck 的研究小組專門從事果蠅研究導(dǎo)致神經(jīng)發(fā)育障礙的基因。他們通常會(huì)產(chǎn)生與疾病基因相對(duì)應(yīng)的基因突變的果蠅，并觀察人類和果蠅的行為或神經(jīng)系統(tǒng)其他特性的變化。Schenck：“當(dāng) Mireia 發(fā)現(xiàn)蒼蠅中也存在睡眠碎片時(shí)，我們知道可以利用我們的模型及其所有優(yōu)勢(shì)來找出這個(gè)問題的來源”。他們發(fā)現(xiàn) kismet 對(duì)成年果蠅的良好睡眠很重要，但在發(fā)育的早期也很重要，并且成蟲睡眠缺陷是由于發(fā)育期間 kismet 減少造成的。Coll-Tané：“我們還發(fā)現(xiàn) kismet 在神經(jīng)元中并不重要，這些細(xì)胞通常被視為調(diào)節(jié)行為，但在大腦中存在的另一種主要細(xì)胞類型：神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞。神經(jīng)膠質(zhì)具有許多重要功能，例如支持神經(jīng)元、清除廢物和有助于形成血腦屏障。我們看到 kismet 很重要，它已經(jīng)處于早期開發(fā)階段，在果蠅中形成血腦屏障的只有 300 個(gè)神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞的組中。它們是睡眠碎片化的起源。”

標(biāo)簽： 果蠅