揭开一夜好眠的秘密

该研究的资深作者Hiromasa Funato教授说:“我们研究了老鼠的基因突变，以及这些突变如何影响它们的睡眠模式。”“我们发现了一种突变，这种突变导致老鼠比平时睡得更久、更深。”研究人员发现，这是由一种被称为组蛋白去乙酰化酶4 (HDAC4)的酶水平低引起的，这种酶被认为可以抑制目标基因的表达。

先前对HDAC4的研究表明，在一个被称为磷酸化的过程中，它受到磷酸盐分子附着的极大影响。当这种情况发生时，HDAC4倾向于远离细胞核，对某些蛋白质的抑制就会减少。研究人员对HDAC4的磷酸化是否会影响睡眠很感兴趣。

Funato教授说:“我们专注于一种叫做盐诱导激酶3的蛋白质，也被称为SIK3，它会使HDAC4磷酸化。”“我们之前发现这种蛋白质对睡眠有很强的影响。”研究小组发现，当SIK3缺失或HDAC4被修改以防止磷酸化时，小鼠睡眠时间会减少。相比之下，当老鼠体内SIK3基因更活跃，从而增加HDAC4的磷酸化时，它们睡得更多。他们还发现了另一种蛋白质LKB1，它使SIK3磷酸化，当SIK3缺乏时也有类似的睡眠抑制作用。

“我们的研究结果表明，脑细胞中存在从LKB1到SIK3再到HDAC4的信号通路，”该研究的资深作者之一Masashi Yanagisawa教授说。“这条通路导致促进睡眠的HDAC4磷酸化，很可能是因为它影响了促进睡眠基因的表达。”

研究小组进行了进一步的实验，以确定这些通路调节睡眠的脑细胞。这涉及到改变不同细胞类型和大脑区域中SIK3和HDAC4的数量。结果表明，皮层细胞内的信号调节睡眠深度，而下丘脑内的信号调节深度睡眠的时间。对于这两个大脑区域，可以激活其他神经元的兴奋性神经元被认为起着关键作用。

这些结果为睡眠是如何被调节提供了重要的见解，这可能会导致对睡眠障碍的更好理解以及新治疗方法的发展。

这项工作得到了世界一流国际研究中心计划的支持，包括日本文部科学省、日本科学院KAKENHI研究所、日本科学院CREST研究所、日本科学院AMED研究所、日本科学院DC2研究所、筑波大学基础研究支持计划A类、世界领先的科技创新研发资助计划(FIRST计划)。