肌肉也能控制睡眠?

對於睡眠障礙,研究人員花費了數年時間來分析人類大腦進而尋找可能的治療目標。最近一項新的研究發現,在人體骨骼肌肉中可能存在這樣一個目標。

研究發現,在小鼠肌肉中高水平的BMAL1蛋白質可幫助它們從睡眠剝奪的影響中恢復,而低水平的蛋白質會幹擾睡眠。然而,在嚙齒類動物的大腦中,BMAL1水平似乎對睡眠或睡眠紊亂的影響不大。該研究發表在最近的eLife雜誌上。

疾病控制和預防中心指出,成年人每晚至少睡7個小時,以保持健康和幸福。然而,統計顯示美國三分之一以上的成年人未能達到這個要求。此外,美國約有五千萬到七千萬的成年人患有某種形式的睡眠障礙,其中失眠和睡眠呼吸暫停綜合征最常見。

由於睡眠是由大腦中的化學信號引發的,所以這個複雜的器官已經成為睡眠障礙研究的主要焦點。但是Takahashi博士及其同事的這項新研究表明,肌肉也可能發揮作用。

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BMAL1缺乏破壞了睡眠

研究人員評估了BMAL1蛋白如何影響小鼠的睡眠。BMAL1是晝夜節律的調節因子,被定義為「24小時周期內,身體、心理和行為的變化,主要響應有機體環境中的光明和黑暗」。研究人員指出,以前的動物試驗表明,刪除BMAL1可以影響許多睡眠相關行為。然而,研究人員尚無法確定這種關聯的基本機制。

該研究中,研究人員分析了小鼠大腦和肌肉中存在和不存在BMAL1對睡眠的影響,包括睡眠質量和睡眠剝奪恢復。結果發現,從小鼠腦中敲除BMAL1對睡眠相關行為沒有影響,蛋白質恢復時仍然沒有相關變化。但是,從小鼠肌肉中敲除BMAL1不僅導致嚴重的睡眠中斷,還增加了嚙齒類動物睡眠的需要,並阻礙了它們從睡眠剝奪中恢復的能力。當研究人員將BMAL1重新注入小鼠肌肉時,它們又恢復了睡眠修復的能力。

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研究結果可能會提供新的藥物靶點

據Takahashi博士介紹,這些結果表明,睡眠過程不僅僅是由大腦控制的。這個發現是我們完全意想不到的,改變了我們以往認為睡眠受控制的方式。這些研究表明,肌肉中的因素可以向大腦發出信號來影響睡眠,這將為治療睡眠障礙提供新的藥物靶點。

參考文獻

Ehlen J C, Brager AJ, Baggs J, et al. Bmal1 function in skeletal muscle regulates sleep[J]. eLife,2017,6: e26557.

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