想睡个好觉？可能由基因决定

果蝇的睡眠习惯与人类非常相似。它们大部分的睡眠是在夜间，某些药物和兴奋剂（如咖啡因）可能会影响它们的睡眠，而且，如果它们的睡眠比较糟糕，甚至可能会影响它们的记忆力。但是，果蝇能告诉我们关于“睡眠不足与代谢疾病（如糖尿病、肥胖）、血糖水平之间的联系”的什么信息吗？根据一项新的研究表明，果蝇的确可以告诉我们很多这方面的信息，这项研究首次发现，一个保守基因——translin，作为睡眠的一个调节因子，可响应代谢变化。

这项研究的结果，由佛罗里达亚特兰大学的研究人员牵头，将发表在4月4日的《Current Biology》杂志。这项研究指出，translin是睡眠和代谢状态一个必不可少的整合因子，对于理解因环境挑战引发的睡眠剥夺的神经机制，具有重要的意义。

在人类中，急性睡眠不足与食欲增加和胰岛素不敏感有关，而长期睡眠不足的人更容易患上肥胖、代谢综合征、2型糖尿病和心血管疾病。相反，代谢状态对于调节睡眠和我们的身体生物钟，有着强有力的影响。

本文通讯作者、FAU生物科学系副教授Alex C. Keene博士指出：“对于人类来说，睡眠和进食是紧密联系在一起的，任一个过程受到病理干扰，都会引发代谢相关疾病。尽管普遍存在证据表明，睡眠不足和代谢功能障碍之间存在相互作用，但是，我们对于这种相互作用的分子基础，以及这些过程在大脑中是如何整合的，还知之甚少。”

当果蝇饥饿时，它们睡的更少，因为它们为了寻找食物，会牺牲睡眠。在这项研究中，Keene和他的合作者利用果蝇，在睡眠和觅食之间创建了各种场景，每次测试一个基因，以确定哪些基因并没有影响它们的睡眠。他们进行了一种神经系统特异性的RNAi筛选，以识别使饥饿果蝇保持清醒所需的基因。他们发现，当敲除神经元中的translin之后，可导致饥饿的果蝇睡眠如同饱食后一样良好。他们也观察到，当处于饥饿模式时，如果果蝇携带translin的一个无效突变时，同样也无法抑制睡眠。

研究人员给果蝇提供特定的饮食，并测量了它们的睡眠，以及糖原、甘油三酯和游离血糖的水平。

本文共同第一作者、博士生Kazuma Murakami指出：“虽然许多基因已被确定为睡眠或代谢状态的遗传调控因子，但是我们的研究表明，越来越多的证据表明，translin的功能是作为这些过程的一个独特的整合因子。我们也表明，睡眠的一般调节，并不需要这个基因。此外,我们现在知道，存储在突变果蝇中的能量是正常的，饥饿诱导的睡眠抑制表型，并不是由于增加了的营养储存。”

本研究的结果提供了重要的证据表明，饥饿的知觉或刺激饥饿相关行为，并不需要translin，但是，在缺乏食物时，刺激清醒就需要translin。

Keene说：“确定了睡眠-饮食相互作用的调控基因，可以为‘大脑如何整合并控制复杂行为的表达’，提供重要的见解。”

近期，还有几项睡眠研究值得我们关注。今年2月份，HHMI研究员、世界著名转化神经遗传学家、美国国家医科院院士、美国国家科学院院士Louis Ptáček和加州大学旧金山分校的Ying-Hui Fu博士，发现了一个基因，可能是我们的情绪和生物或昼夜节律钟（决定着我们何时醒来、何时入睡）之间的一个分子交叉点。这项研究发表在《PNAS》杂志（著名院士PNAS：为什么睡眠不足脾气坏？）。3月21日，日本科学家在Neuron杂志上提出了一个睡眠新理论：慢波睡眠依赖于神经元中的钙活性（CRISPR新成果：钙是好睡眠的关键）。而来自加州大学旧金山分校(UCSF)的傅嫈惠（Ying-Hui Fu）教授领导的一个研究小组发现，PER3是情绪相关通路和生物钟之间的一种关联，这是首个发现的人类情绪与昼夜节律之间的分子交叉点。这一研究成果公布在《美国国家科学院院刊》（PNAS）杂志上（专访傅嫈惠：首次找到睡眠与情绪障碍之间的关联）。