研究發(fā)現(xiàn)睡覺的**意義——修復(fù)神經(jīng)元DNA損傷

為什么動物要睡覺？為什么人類要浪費一天1/3的時間睡覺？睡覺是所有有神經(jīng)系統(tǒng)的動物都必需的。盡管如此，科學(xué)家們對睡覺背后的核心細胞學(xué)功能和生物學(xué)機制卻并不清楚，在系統(tǒng)發(fā)生的過程中也沒有保守的分子標記物來定義睡眠細胞。

而近日來自以色列巴伊蘭大學(xué)的科學(xué)家們揭開了睡眠背后的秘密，他們發(fā)現(xiàn)睡覺可以增加染色體的運動，從而減少神經(jīng)元中DNA損傷的堆積，相關(guān)研究成果發(fā)表在《Nature Communications》上，題為“Sleep increases chromosome dynamics to enable reduction of accumulating DNA damage in single neurons”。

研究人員對活的斑馬魚的單個細胞中的染色體標記物進行了實時成像，發(fā)現(xiàn)睡眠可以增加單個神經(jīng)元的染色體動力學(xué)，但是對其他兩種細胞沒有影響。

通過對睡眠、染色體動力學(xué)、神經(jīng)元活動和DNA雙鏈斷裂（DSBs）的操縱，研究人員發(fā)現(xiàn)不睡覺的情況下染色體動力學(xué)很低，DSBs的數(shù)量會增加。反過來，睡眠會增加染色體的動力學(xué)，這對于減少DSBs的數(shù)量是至關(guān)重要的。

這些研究結(jié)果表明染色體動力學(xué)是鑒定單個睡眠細胞的潛在標記物，而睡眠的功能在于維持細胞核中染色體的穩(wěn)定性。

該研究通訊作者Lior appelbaum教授說道：“我們現(xiàn)在找到了睡眠、染色體動力學(xué)、神經(jīng)元活動和DNA損傷及修復(fù)之間的因果關(guān)系，這和所有的生物都相關(guān)。睡眠給了生物體一個減少在非睡眠條件下大腦中出現(xiàn)的DNA損傷累積的機會。盡管睡覺時動物對周圍環(huán)境的警覺性會降低，但是睡覺可以使動物有效的維持染色體的穩(wěn)定性，這可能是睡眠在整個動物王國進化過程中都很保守的原因。”