為什么人越老生物鐘越弱,?為什么睡不好腦子就不好使?晝夜節(jié)律與神經(jīng)退行性疾病有什么關(guān)系,?與每個(gè)人息息相關(guān)的科學(xué)問題,,也是科學(xué)家們關(guān)注的焦點(diǎn)。昨天下午舉行的“世界頂尖科學(xué)家腦科學(xué)與神經(jīng)退行性疾病峰會(huì)”圓桌論壇上,,頂尖專家對(duì)上述問題展開激烈討論,。 晝夜節(jié)律為何是24小時(shí) “晝夜是拉丁文,它并不是標(biāo)準(zhǔn)的24小時(shí),。講到人類,,我們的生物鐘每天都放緩了15分鐘?!边~克爾·羅斯巴什教授2017年因發(fā)現(xiàn)了“生物體控制晝夜節(jié)律的分子機(jī)制”榮獲諾貝爾生理醫(yī)學(xué)獎(jiǎng),,他直言,“我們看到晝夜節(jié)律的周期是24小時(shí),,為什么不是20小時(shí)或27小時(shí),?這肯定是生物、化學(xué)結(jié)構(gòu)所造成的,,可以說是非常重要的生物化學(xué)反應(yīng),。” 邁克爾·羅斯巴什及其團(tuán)隊(duì)在對(duì)果蠅實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),,果蠅雖只有10萬個(gè)神經(jīng)元,,僅僅是人類腦細(xì)胞的百萬分之一,但這10萬個(gè)神經(jīng)元中,,只有75對(duì)神經(jīng)元突觸對(duì)晝夜節(jié)律產(chǎn)生了非常大的影響,,由此組成晝夜回路?!斑@與我們35年前的預(yù)測(cè)十分相似,,這些就是果蠅關(guān)鍵的晝夜神經(jīng)元,它主宰著睡眠,、覺醒,它們從外部世界接收輸入因素,,比如光和黑暗的信息,,同時(shí)也接收來自內(nèi)部的輸入,比如果蠅的神態(tài)狀態(tài),?!?br> 節(jié)律亂了會(huì)不會(huì)病情加重 時(shí)至今日,很多論文顯示晝夜節(jié)律加強(qiáng),,可能緩解神經(jīng)退行性疾病,。邁克爾·羅斯巴什說,,阿爾茨海默癥患者常常睡眠不好,白天總想睡覺,;如果晚上盡可能減少光照,,可能緩解這方面的癥狀。不過至今還沒有足夠的臨床研究支持這一背后機(jī)制,。 中國(guó)科學(xué)院院士蒲慕明教授對(duì)此提出疑問,,“不斷打破晝夜節(jié)律,是不是會(huì)加重神經(jīng)退行性疾病的癥狀,?文獻(xiàn)當(dāng)中肯定提及過,,但現(xiàn)實(shí)例子又不一樣。例如飛行員這類工種,,經(jīng)常會(huì)有時(shí)差問題,,但并沒有數(shù)據(jù)顯示這一群體更易患上神經(jīng)退行性疾病?!?br> 在蒲慕明看來,,理論上衰老是由能量消耗所驅(qū)動(dòng)的,例如“吃得少一點(diǎn)”可以控制亨廷頓舞蹈癥,,也可能是一種延緩衰老方法,;原理可能是吃得少,線粒體降低了應(yīng)力,。同理,,長(zhǎng)期睡眠缺乏會(huì)加速衰老、縮短壽命,,畢竟睡眠需求應(yīng)該是基本的代謝方面需求,。 可否通過激活神經(jīng)元治病 邁克爾·羅斯巴什分析,從快半世紀(jì)的睡眠研究來看,,可以找到睡眠與壽命之間的關(guān)系,,即睡得太多或太少,都可能縮短壽命,。這是非常有意思的假設(shè),。“嚴(yán)謹(jǐn)角度分析,,我們無法直接做出這樣的結(jié)論,,因?yàn)椴恢朗欠裼袧撛诩膊∫鹚吣J降母淖儯蛘呒膊≡谄渲邪l(fā)揮的作用更為關(guān)鍵,?!?br> 有沒有方法可以啟動(dòng)和激活神經(jīng)元,緩解神經(jīng)退行性疾病,?大隅良典教授2016年因“對(duì)闡明自噬的分子機(jī)制及其生理意義”榮獲諾貝爾生理醫(yī)學(xué)獎(jiǎng),,“幾乎所有細(xì)胞都有自噬,但神經(jīng)元沒有自噬,。所以,,神經(jīng)元當(dāng)中的自噬行為非常特殊,神經(jīng)元不會(huì)分裂,,沒有稀釋機(jī)制,。”他認(rèn)為,,“自噬對(duì)于神經(jīng)元反而更加重要,,這樣就可以保證神經(jīng)元的細(xì)胞質(zhì)清潔?!?br> 可否在特定的模型(比如神經(jīng)退行性疾病模型)中增加或減少自噬,,以此看到疾病的緩解或加重?大隅良典認(rèn)為,,這是很好的解決之道,,但自噬當(dāng)中需要哪個(gè)蛋白質(zhì)降解,迄今在化學(xué)領(lǐng)域研究還很匱乏,?!盎蛟S研究一些特定神經(jīng)元的自噬機(jī)制,再去看看細(xì)胞中的自噬調(diào)節(jié)機(jī)制,,將能為治療神經(jīng)退行性疾病帶來靈感,。” 光遺傳學(xué)創(chuàng)始人之一吉羅·麥森伯克教授表示,,此前已有研究顯示,,降低氧化還原反應(yīng)的壓力,果蠅會(huì)睡眠障礙,,壽命也會(huì)縮短,,“如果我們的假設(shè)是正確的話,就可以預(yù)測(cè)到通過控制在源頭的氧化還原反應(yīng),,改善晝夜節(jié)律,。
欄目主編:黃海華
本文作者:顧泳
文字編輯:黃海華
題圖來源:張馳 攝
圖片編輯:曹立媛
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