近日,陸軍(jun) 軍(jun) 醫大學覺醒睡眠研究團隊在《當代生物學》和《先進科學》發表係列研究成果,分別揭示褪黑素促睡眠的新靶點,以及褪黑素在睡眠期促進神經元形體(ti) 結構回縮的新功能,為(wei) 失眠和睡眠質量低下的治療提供新思路。
增加非快速眼動睡眠時間
褪黑素是鬆果體(ti) 釋放的一種體(ti) 液調控因子,在睡眠調節中扮演重要角色。陸軍(jun) 軍(jun) 醫大學基礎醫學院生理教研室教授胡誌安介紹,在臨(lin) 床實踐中,服用褪黑素或褪黑素受體(ti) 激動劑有助於(yu) 改善睡眠障礙。然而,目前學界對於(yu) 褪黑素參與(yu) 睡眠發生的神經機製,以及褪黑素是否存在其他與(yu) 睡眠相關(guan) 的功能尚不明晰。
胡誌安、陸軍(jun) 軍(jun) 醫大學教授何超、副教授任栓成組成的研究團隊早期發現丘腦室旁核(PVT)在調控覺醒睡眠過程中扮演重要角色。
本次研究揭示了褪黑素通過影響PVT調控非快速眼動睡眠的作用機製,發現褪黑素可以抑製PVT神經元的活性,增加非快速眼動睡眠時間,從(cong) 而有利於(yu) 入眠。
胡誌安說,可以把PVT理解為(wei) 大腦裏控製覺醒和睡眠的開關(guan) ,這個(ge) 開關(guan) 上有很多鎖,它們(men) 是褪黑素1型和2型受體(ti) ,而褪黑素是這些鎖的鑰匙。褪黑素可通過與(yu) 其受體(ti) 結合,關(guan) 閉PVT這一“開關(guan) ”,從(cong) 而使非快速眼動睡眠的時間顯著增加,幫助人們(men) 睡得更深。相反,如果阻斷了PVT內(nei) 褪黑素與(yu) 其受體(ti) 的結合,非快速眼動睡眠的時間就會(hui) 減少,清醒的時間則變長。
此外,研究發現褪黑素受體(ti) 表達具有節律性,褪黑素受體(ti) 的數量會(hui) 隨著白天黑夜的更替而變化。“綜合PVT神經元在光暗周期中的內(nei) 在特性及褪黑素受體(ti) 表達模式,提示褪黑素主要是起睡眠引導作用。”胡誌安說,具體(ti) 而言,當夜晚來臨(lin) ,褪黑素會(hui) 開始分泌並作用於(yu) PVT神經元,大腦將更容易進入休息狀態。
這也提醒睡眠障礙患者,在使用褪黑素輔助治療失眠時,不能將其當成單純的安眠藥使用,保持規律作息對於(yu) 維持良好的睡眠至關(guan) 重要。
促進神經元回縮提升記憶能力
睡眠神經元穩態理論認為(wei) ,在覺醒時新信息不斷輸入大腦,為(wei) 了適應信息傳(chuan) 遞需求,神經元體(ti) 積不斷增大,有利於(yu) 神經元間的突觸建立聯係。不過,神經元體(ti) 積不會(hui) 無限增大。睡眠期間,由於(yu) 接受外界刺激的功能減弱,神經元會(hui) 發生形態結構回縮,以更好地應對次日醒後的任務。
研究團隊根據褪黑素在進入睡眠後會(hui) 持續升高,並在睡眠期分泌達到最高峰這一現象,進一步推測褪黑素可能參與(yu) 睡眠期神經元形態結構回縮。
“經過研究發現,進入睡眠後,褪黑素會(hui) 激活其3型受體(ti) ,以降低記憶神經元興(xing) 奮性,從(cong) 而促進睡眠期神經元的樹突棘形態結構回縮。”胡誌安介紹,研究團隊在內(nei) 嗅皮層記憶神經元中發現了睡眠期樹突棘形態結構回縮現象,4小時睡眠可使樹突棘密度減少28%,剝奪睡眠則可導致樹突棘密度增加78%。
在睡眠期時,內(nei) 嗅皮層中的褪黑素水平明顯升高,並且內(nei) 嗅皮層記憶神經元高度表達褪黑素3型受體(ti) ,而褪黑素1型和2型受體(ti) 表達較低。如果在睡眠期抑製褪黑素3型受體(ti) ,將顯著引起記憶神經元樹突棘形態結構回縮障礙。
通過上述研究,研究團隊發現,當覺醒轉入睡眠時,褪黑素分泌水平升高,褪黑素通過腦脊液途徑到達PVT,利用PVT內(nei) 的褪黑素1型和2型受體(ti) 發揮促進睡眠的作用。在進入睡眠期後,褪黑素將進一步分泌,通過褪黑素3型受體(ti) 促使記憶神經元形態結構回縮。
由此可以推測,褪黑素分泌及其受體(ti) 信號損害可能成為(wei) 某些重大神經係統疾病中出現睡眠和記憶障礙的潛在病理因子。
“這將有助於(yu) 指導治療失眠和睡眠質量低下藥物的精準研發。”胡誌安說,比如目前臨(lin) 床已使用阿戈美拉汀這種激活褪黑素1型和2型受體(ti) 的藥物來治療失眠問題。
未來,如果能夠開發聯合應用3型受體(ti) 激動劑,則有望進一步提高人們(men) 的睡眠質量並提升記憶能力。(雍黎)
版權聲明:凡注明“來源:新利平台”或“新利平台文”的所有作品,版權歸高原(北京)文化傳(chuan) 播有限公司。任何媒體(ti) 轉載、摘編、引用,須注明來源新利平台和署著作者名,否則將追究相關(guan) 法律責任。