Science 子刊：“睡眠基因”突变，难以好眠

4 月 5 日，《Science Advance》期刊发表一篇题为“Normal sleep requires the astrocyte brain-type fatty acid binding protein FABP7”的学术文章，揭示了一个与睡眠质量息息相关的关键基因。这一“睡眠基因”的功能研究为科学家们探索睡眠机制、解析人类为何如此需要充足睡眠提供了新的线索。

这一最新成果由来自于华盛顿州立大学的科学家们完成，他们在果蝇、小鼠和人类大脑中发现了个特殊的睡眠基因——FABP7，并证实该基因突变会导致睡眠质量变差。

睡眠基因

文章一作、华盛顿州立大学睡眠和行为研究中心和 Elson S. Floyd 医学院助理教授 Jason Gerstner 团队以小鼠为模型，分析了睡眠周期中表达出现动态差异的基因，并找到一个特殊的基因 FABP7。该基因在星形胶质细胞中表达生成脑型脂肪酸结合蛋白（Fabp7），参与脂质代谢。

他们发现，敲除 FABP7 基因后，突变小鼠的睡眠会变得断断续续。这意味着，FABP7 基因与哺乳动物的良好睡眠密切相关。

那么，人类是否同样需要这一睡眠基因呢？Gerstner 团队招募了近 300 位日本男性参加为期 7 天的睡眠研究，分析了他们的基因组数据。结果显示，其中有 29 名人携带突变的 FABP7。而且，他们的睡眠质量差于正常人。虽然睡眠时间与其他人一样，但是睡眠质量却不好。

随后，研究团队以果蝇为研究对象，将正常及突变的人类 FABP7 基因插入果蝇星形胶质细胞中。神经胶质细胞具有支持、滋养神经元的功能，是大脑的信息处理器。最新的研究证实，神经胶质细胞还参与释放神经递质、调控行为等活动。

为了监测果蝇的睡眠，研究人员使用一个“果蝇活动监视器”，通过红外光束判断果蝇状态（清醒或者睡着），并自动记录它们的活动变化。如果光束连续发出超 5 分钟，仪器会认定果蝇进入睡眠状态。结果显示，携带 FABP7 突变基因的果蝇睡眠时间不连续。

Jason Gerstner

在进化中高度保守的睡眠信号通路

3 个物种均表现出相同的结果。“这表明，这些物种的神经胶质细胞含有一些潜在的机制调控睡眠质量。” Gerstner 解释道：“这是我们首次在多个物种间找到一个特定的细胞、特定的分子调控通路解析睡眠这一复杂的生理行为。”

更有意思的是，果蝇在地球上的生存是已有 6000 万年。Gerstner 强调：“这表明，我们找到一个古老、保守的机制。但是，睡眠这一复杂过程肯定还涉及很多其他基因。”