UCSF – forskerne, der identificerede de to kendte menneskelige gener, der fremmer “naturlig kort søvn”-nattesøvn, der varer kun fire til seks timer, men efterlader folk til at føle sig godt udhvilet – har nu opdaget en tredjedel, og det er også det første gen, der nogensinde har vist sig at forhindre de hukommelsesunderskud, der normalt ledsager søvnmangel. Forskerne mener, at denne seneste opdagelse en dag kan føre til et druggable mål for terapier, der forbedrer søvn og behandler søvnforstyrrelser.
resultaterne, detaljeret i en undersøgelse offentliggjort okt. 16, 2019, i Science Translational Medicine, blev annonceret kun få uger efter, at det samme hold rapporterede deres opdagelse af det andet korte søvngen, en præstation, der var et årti i gang.
“for ti år siden, da vi identificerede det første korte søvngen, var området for søvngenetik i sin barndom. Folk troede ikke, at gener kunne påvirke søvnadfærd betydeligt, og store gennembrud var sjældne. I dag går feltet meget hurtigere, og vi begynder at få et bedre billede af, hvor vigtige dine gener er for at få en god nats søvn,” sagde Ying-Hui Fu, ph.d., professor i neurologi og medlem af UCSF vill Institute for Neurosciences, der har ledet forskerholdene, der identificerede alle tre kendte korte søvngener.
Fu og hendes team identificerede det nyeste gen i et far-og-søn-par, der i gennemsnit kun var 5,5 og 4.3 timers søvn hver nat – henholdsvis-langt mindre end de otte eller flere timer, som de fleste mennesker har brug for for at undgå at føle sig søvnberøvet.
Ying-Hui Fu, ph. d., og Louis pt Kursek, MD, seniorforfattere af undersøgelsen, hvor de identificerede et tredje “kort søvn” gen. Forskerne mener, at denne seneste opdagelse en dag kan føre til et druggable mål for terapier, der forbedrer søvn og behandler søvnforstyrrelser.
“der er alvorlige sundhedsmæssige konsekvenser forbundet med søvnmangel,” sagde Louis pt Kursek, MD, professor i neurologi, co-senior forfatter af den nye undersøgelse, og et medlem af instituttet. “Folk, der er kronisk søvnberøvede, er mere tilbøjelige til at lide af fedme, diabetes, hjerte-kar-problemer, depression og kognitive underskud.”
men ligesom andre naturlige korte sveller synes far-søn-parret ikke at opleve nogen af de negative kognitive eller fysiske virkninger, der generelt ledsager søvnmangel. Fu og PT.
forskerne udførte gensekventering på både far og søn og nulstillede en enkeltbogstav mutation i et gen kaldet NPSR1, som koder for et signalprotein, der sidder på overfladen af neuroner og tidligere viste sig at være involveret i regulering af søvn. Ligesom mutationerne i de andre kendte korte søvngener er denne mutation meget sjælden og forekommer hos færre end en ud af 4 millioner mennesker.
for at forstå genets funktion i hjernen udførte forskerne en række eksperimenter på mus, der var genetisk manipuleret til at bære en identisk mutation i musversionen af NPSR1. Mus med mutationen brugte mindre tid på at sove og var mere fysisk aktive end dem uden den, dels fordi den mutante version af NPSR1 på det biokemiske niveau opfører sig anderledes end den mere almindelige version af proteinet.
NPSR1 er en del af en signalvej i hjernen, der fremmer vågenhed. Når det er aktiveret, tænder det andre proteiner i samme vej ved at vedhæfte en kemisk modifikation til dem. For at teste, om de mutante og ikke-mutante versioner af NPSR1 var i stand til at aktivere komponenter i denne vej i samme grad, injicerede forskerne en forbindelse, der udløser NPSR1 i både normale og genetisk konstruerede mus. De kiggede derefter på proteiner nedstrøms fra NPSR1 for at se, hvor mange af dem der var blevet kemisk modificeret for at fremme aktivering. De fandt ud af, at mutant NPSR1 aktiverede mange flere nedstrøms proteiner end den ikke-mutante version.
forskerne udførte derefter et komplementært eksperiment og fandt, at mutant NPSR1 er lettere at udløse end den ikke-mutante version af proteinet. Tilsammen antyder disse resultater, at versionen af NPSR1, der er forbundet med kort søvn, er lettere at aktivere, og er også bedre til at tænde for andre komponenter i denne vågenhedsfremmende vej.
forskerne vendte sig derefter til en hukommelsestest. Mus blev anbragt i et specielt designet kammer og fik lov til at udforske deres nye miljø i et par minutter, hvorefter en elektrisk strøm blev tændt for forsigtigt at chokere deres fødder. Når normale mus fjernes fra kammeret og returneres til det en dag senere, husker de chokket og fryser eller strejfer kammeret langsommere — men kun hvis de har haft tilstrækkelig søvn.
derimod oplever søvnberøvede mus hukommelsesunderskud (ligesom søvnberøvede mennesker) og har problemer med at danne varige minder om jolting-oplevelsen. Når de vender tilbage til kammeret en dag efter at være chokeret, udviser de ikke nogen af de forventede frygtbaserede adfærd. Men bærere af den mutante version af NPSR1 huskede de elektriske stød, selv efter at have været søvnberøvet.
“NPSR1 fremmer ikke kun kort søvn, det forhindrer også hukommelsesproblemer, der normalt skyldes søvnmangel,” sagde Fu. “Dette er det første gen, som nogen har opdaget, der udøver en beskyttende virkning mod en af de mange negative konsekvenser af søvnmangel.”
og fordi NPSR1-proteinet er en celleoverfladereceptor, mener forskerne, at det en dag kan være muligt at udvikle lægemidler, der aktiverer eller interfererer med NPSR1.
” ikke kun giver denne opdagelse os en bedre forståelse af, hvordan gener bidrager til en usædvanlig søvnfænotype, det giver også et tiltalende mål for fremtidige terapier, der kan hjælpe med at behandle søvnforstyrrelser eller forhindre visse kognitive underskud forbundet med mangel på søvn,” sagde pt kurtek.
forfattere: Det er en af de mest kendte og mest kendte forfattere i verden.
finansiering: denne undersøgelse blev støttet af NIH-tilskud T32 HL007731, HG005946, NS099333, NS072360, NS104782 og P30 DK063720; og af Neurogenetikfonden.
oplysninger: forfatterne erklærer ingen konkurrerende interesser.
University of California, San Francisco (UCSF) er udelukkende fokuseret på sundhedsvidenskab og er dedikeret til at fremme sundhed over hele verden gennem avanceret biomedicinsk forskning, kandidatuddannelse i biovidenskab og sundhedsyrker og ekspertise inden for patientpleje. UCSF Health, der fungerer som UCSFs primære akademiske medicinske center, inkluderer toprangerede specialhospitaler og andre kliniske programmer og har tilknytning i hele Bay Area.