2013年9月25日,國際知名神經(jīng)生物學雜志Journal of Neuroscience發(fā)表了“發(fā)育與疾病相關(guān)基因”教育部重點實驗室博士研究生李毅和周子凱副教授等的研究工作(Drosophila Neuroligin 4 Regulates Sleep through Modulating GABA Transmission The Journal of Neuroscience, September 25, 2013 33:15545–15554)。
睡眠是一種持續(xù)性的、可逆的、并伴隨著反應能力減弱和主動行為消失的行為狀態(tài)。睡眠行為在絕大多數(shù)動物中普遍存在,它的調(diào)節(jié)機制在進化上具有保守性。很多神經(jīng)精神疾病(如兒童孤獨癥等)往往伴隨著睡眠障礙,而且睡眠與突觸的功能密切相關(guān)。細胞粘附分子Neuroligins (Nlgs)參與了突觸形成和遞質(zhì)傳遞的過程,并且nlg基因突變與孤獨癥發(fā)生密切相關(guān)。然而,Neuroligins分子在睡眠中的作用尚不清楚。該研究工作以果蠅為模式生物對果蠅Neuroligin 4(DNlg4)的功能進行了研究。研究首先發(fā)現(xiàn)DNlg4缺失會導致睡眠障礙,表現(xiàn)為入睡困難、睡眠時間縮短和睡眠質(zhì)量下降。研究接著闡明了DNlg4主要表達于PDF神經(jīng)元并介導了GABA的信號傳遞過程;最后研究揭示了DNlg4通過與GABAA受體相互作用并介導其的轉(zhuǎn)運的分子作用機制。
本研究揭示了DNlg4在調(diào)節(jié)睡眠行為中的作用,明確了突觸粘附分子與睡眠調(diào)節(jié)的關(guān)聯(lián)。并闡明了DNlg4通過介導GABAa受體的募集進而影響其功能并調(diào)節(jié)睡眠行為的分子機制。該項工作不僅深入挖掘了Neuroligin的分子功能,,而且為解釋孤獨癥兒童的睡眠障礙提供幫助,為開發(fā)治療睡眠障礙的藥物提供模型。