「自然な短い睡眠」を促進する2つの既知のヒト遺伝子を同定したUCSFの科学者たちは、4〜6時間しか持続しないが、人々が十分に休息していると感じている夜間の睡眠を3番目に発見しました。これは、通常睡眠不足に伴う記憶障害を予防することが示された最初の遺伝子でもあります。 研究者らは、この最新の発見は、いつか睡眠を改善し、睡眠障害を治療する治療法のためのドラッグ可能な標的につながる可能性があると考えてい
この調査結果は、10月に発表された研究で詳述されています。 Science Translational Medicineでは、同じチームが2番目の短い睡眠遺伝子の発見を報告したわずか数週間後に16、2019が発表されました。
「10年前、私たちが最初の短い睡眠遺伝子を同定したとき、睡眠遺伝学の分野は初期段階にありました。 人々は、遺伝子が睡眠行動に大きな影響を与えるとは考えておらず、大きなブレークスルーはまれでした。 今日、この分野ははるかに急速に進歩しており、あなたの遺伝子が良い夜の睡眠を得るためにどれほど重要であるかをよりよく把握し始めています”と、神経学の教授であり、UCSFワイル神経科学研究所のメンバーであるYing-Hui Fu博士は述べています。
Fuと彼女のチームは、父と息子のペアで平均してわずか5.5と4の最新の遺伝子を同定しました。それぞれ毎晩3時間の睡眠-ほとんどの人が睡眠不足を感じるのを避けるために必要とする8時間以上よりもはるかに少ない。
Ying-Hui Fu、PhD、およびLouis Ptáček、MD、彼らが3番目の「短い睡眠」遺伝子を同定した研究の上級著者。 研究者らは、この最新の発見は、いつか睡眠を改善し、睡眠障害を治療する治療法のためのドラッグ可能な標的につながる可能性があると考えてい
“睡眠不足に関連する深刻な健康への影響があります」と、新しい研究の共同上級著者であり、Weill Instituteのメンバーである神経学教授のLouis Ptáčekは述べています。 「慢性的に睡眠不足の人は、肥満、糖尿病、心血管の問題、うつ病、認知障害に苦しむ可能性が高くなります。”
しかし、他の自然な短い枕木のように、父と息子のペアは、一般的に睡眠不足に伴う有害な認知的または身体的影響を経験していないようです。 FuとPtáčekはその理由を知りたかったのです。
研究者らは、父と息子の両方で遺伝子配列決定を行い、神経細胞の表面に位置するシグナル伝達タンパク質をコードするNPSR1と呼ばれる遺伝子の一文字変異をゼロにした。 他の既知の短い睡眠遺伝子の突然変異と同様に、この突然変異は非常にまれであり、400万人に1人未満で発生します。
脳内の遺伝子の機能を理解するために、研究者らは、NPSR1のマウスバージョンで同一の変異を持つように遺伝子操作されたマウスで一連の実験を行 突然変異を有するマウスは、生化学的レベルでは、NPSR1の変異体バージョンがタンパク質のより一般的なバージョンとは異なる動作をするため、睡眠時間が短く、それを持たないマウスよりも物理的に活性であった。
NPSR1は、覚醒を促進する脳内のシグナル伝達経路の一部である。 それが活性化されると、それはそれらに化学修飾を結合することによって、同じ経路内の他のタンパク質をオンにします。 NPSR1の変異体と非変異体のバージョンが同じ程度にこの経路の成分を活性化することができたかどうかをテストするために、研究者らは、正常および遺伝的に操作されたマウスの両方にNPSR1を誘発する化合物を注入した。 次に、NPSR1の下流のタンパク質を調べて、それらのうちのどれだけが活性化を促進するために化学的に修飾されているかを確認しました。 彼らは、変異型NPSR1が非変異型よりも多くの下流タンパク質を活性化することを発見した。
その後、研究者らは相補的な実験を行い、変異型NPSR1はタンパク質の非変異型バージョンよりもトリガーしやすいことを発見しました。 一緒に、これらの結果は、短い睡眠に関連付けられているNPSR1のバージョンが活性化する方が簡単であり、この覚醒促進経路の他のコンポーネントをスイッ
研究者は次に記憶テストに目を向けた。 マウスを特別に設計されたチャンバーに入れ、数分間新しい環境を探索させた後、電流をオンにして足に静かに衝撃を与えました。 正常なマウスが部屋から取り除かれ、1日後にそれに戻ったとき、彼らはショックを覚えて、部屋をよりゆっくりと凍結するか歩き回るかのいずれか
対照的に、睡眠不足のマウスは（睡眠不足の人間と同じように）記憶障害を経験し、衝撃的な経験の永続的な記憶を形成するのに問題があります。 彼らがショックを受けた翌日に部屋に戻ったとき、彼らは予想される恐怖に基づく行動のいずれかを示さない。 しかし、NPSR1の変異体バージョンのキャリアは、睡眠を奪われた後でさえも、電気ショックを覚えていました。
「NPSR1は短い睡眠を促進するだけでなく、通常は睡眠不足に起因する記憶問題も防止します」とFu氏は述べています。 「これは、睡眠不足の多くの有害な結果の1つに対して保護効果を発揮する、誰もが発見した最初の遺伝子です。「
そして、NPSR1タンパク質は細胞表面受容体であるため、研究者らは、いつかNPSR1を活性化または妨害する薬物を開発することが可能であると考え
「この発見は、遺伝子が異常な睡眠表現型にどのように寄与するかをよりよく理解することを提供するだけでなく、睡眠障害の治療や睡眠不足に関連する特定の認知障害の予防に役立つ将来の治療法の魅力的な標的を提供する」とPtáček氏は述べた。
: その他の著者には、UCSFのLijuan Xing、Guangsen Shi、Yulia Mostovoy、Nicholas W.Gentry、Zenghua Fan、Thomas B.McMahon、およびPui-Yan Kwok、およびユタ大学のChristopher R.Jonesが含まれます。
資金調達：この研究は、NIH grants T32HL007731、HG005946、NS099333、NS072360、NS104782およびP30DK063720、およびWilliam Bowes Neurogenetics Fundによって支援されました。
開示:著者らは競合する利益を宣言していない。
カリフォルニア大学サンフランシスコ校（UCSF）は、健康科学のみに焦点を当てており、高度な生物医学研究、ライフサイエンスと健康専門職の大学院レベ UCSFの主要な学術医療センターとして機能するUCSF Healthは、トップランクの専門病院やその他の臨床プログラムを含み、ベイエリア全体に所属しています。