睡眠不足不仅会让人感到疲惫,还会对大脑造成损害。长期睡眠不足甚至会增加患阿尔茨海默病和其他神经系统疾病的风险。研究人员希望了解睡眠不足如何造成这种伤害。在《蛋白质组研究杂志》的一项新研究中,一个以小鼠为对象的研究小组发现了一种保护性蛋白质,其水平会随着睡眠不足而下降,从而导致神经元死亡。
研究表明,睡眠不足会导致海马体神经损伤,海马体是大脑中参与学习和记忆的关键区域。为了更好地了解这种效应背后的分子变化,科学家们分析了蛋白质和RNA丰度的变化。此前的研究已经确定了一些将睡眠不足与神经损伤联系起来的因素,但尚未在较大动物群体中普遍验证其认知功能中的作用。因此,徐富一、米佳和他们的同事着手进一步探索睡眠不足如何损害大脑,并验证他们的发现。
首先,研究人员评估了小鼠在睡眠剥夺两天后完成简单迷宫任务和识别新物体的能力。然后,他们提取了动物海马体中的蛋白质,并鉴定了丰度发生变化的蛋白质。为了进一步缩小可能性,他们将这些蛋白质与未经历睡眠剥夺的相关小鼠品系的迷宫表现数据进行了关联分析。
这种方法让研究人员发现了多效素(PTN),其在睡眠不足的小鼠中表达下降。通过对RNA的分析,研究小组确定了PTN缺失导致海马细胞死亡的分子途径。当研究人类基因数据时,他们发现PTN与阿尔茨海默病和其他神经退行性疾病相关。研究人员表示,这项研究揭示了睡眠保护大脑功能的新机制,并指出PTN水平可作为失眠引起的认知障碍的生物标志物。