昂拓莱司揭秘!生病时容易犯困,是因为体内这种肽的影响?
Published: 2021-03-05
Keyword: 多肽
睡眠是保持人体健康的基础,也是疗伤神药!不少研究表明,当身体受伤后,睡眠时间越长,伤口恢复得越好。
但是,这一过程是怎么发生的呢?
顶尖学术期刊 Science 杂志曾发表了一项来自宾夕法尼亚大学和哈佛大学合作的研究成果。
该研究团队通过研究超过12000个果蝇品系,发现了一个叫做nemuri的调控睡眠的基因。nemuri基因在大脑中表达一种抗菌肽,在被感染后提高睡眠时长和深度,并对抗感染,增加抵抗力和存活率。
同时期在Science杂志发表的另外一篇名叫《Linking immunity and sickness-induced sleep》文章中表示:该研究团队在成年果蝇的神经系统中,研究了8000多个基因组,最终发现只有nemuri基因会增加睡眠时间和睡眠深度。
NEMURI蛋白是一种分泌型蛋白,具有直接的抗菌特性,因此是一种真正的抗菌素。在神经系统中过表达nemuri基因,既增加了果蝇的睡眠,也增加了果蝇在细菌感染中存活的能力。
而在人类身体中有100种抗菌肽!这项研究也表明,人类的抗菌肽也可能存在诱导睡眠的特性!
近日,德国德累斯顿工业大学、马尔堡大学等研究机构的研究人员在 Cell 子刊 Current Biology 杂志上发表了题为:Innate Immunity Promotes Sleep through Epidermal Antimicrobial Peptides 的研究论文,表明受伤时,身体会产生复杂免疫反应,伤口会产生一些抗菌肽来对抗局部病原体。而这些抗菌肽也可充当远程分子信使,它们从受伤部位通过组织向大脑发出信号,延长机体的睡眠时间并提高受伤后存活的机会。
研究团队对秀丽隐杆线虫进行了大规模的基因筛选,分析了超过4500种不同的基因突变后发现,在线虫幼虫蜕皮过程中,一种叫做NAS-38的基因的表达活性增加会导致抗菌肽(AMPs)产量的巨大增加。
为了找出抗菌肽与睡眠信号之间的联系,研究团队对线虫的基因表达进行控制——他们停止了线虫体内抗菌肽的表达,并观察受伤线虫的睡眠情况。研究人员发现,当同时关闭了19个负责产生抗菌肽的不同基因,才能在受伤线虫中观察到显著的差异。
该论文的通讯作者Henrik Bringmann教授说道:“我们已经看到,那些没有产生抗菌肽的线虫在受伤后睡眠更少。正常情况下,线虫能在受伤后存活下来,然而那些不能产生抗菌肽的线虫却因为睡眠不足而难以存活。”
NAS-38通过促进抗菌肽分泌增加机体睡眠时间
此外,研究人员还发现,超过12种表皮抗菌肽可以作为睡眠因子,通过睡眠活跃的RIS神经元在组织间传递信号以促进睡眠。在成年个体中,表皮损伤会激活先天免疫、激活抗菌肽的产生来触发睡眠。
更有趣的是,这一过程需要表皮生长因子受体(EGFR)信号,而在此之前,EGFR信号已知会在细胞应激后促进睡眠。
简单来说,一旦抗菌肽从皮肤伤口释放出来,它就可以作为一种信使分子,激活大脑中的受体,这种激活就像一个开关,进一步促使睡眠神经元增加睡眠。
人们早就知道抗菌肽在局部发挥作用,但这项研究清楚地表明,抗菌肽也可以作为远程信使分子,从伤口向神经系统发出睡眠需求的信号。
本研究的模式图
这一结果进一步强调了睡眠在创伤恢复中的重要作用,而抗菌肽的这种跨组织的促睡眠信号功能也可能促进其他动物的睡眠,包括人类。
参考资料:生物谷、精准医学