研究人員發現果蠅睡眠與免疫功能之間的聯繫

當我們生病時自然感覺試著獲得一些額外的睡眠來促進我們恢復。賓夕法尼亞大學佩雷爾曼醫學學院研究人員發現這種反應是有一定目的的﹐果蠅中﹕增強免疫系統反應和恢復到感染。“這些研究提供睡眠在免疫反應中調節和功能影響的新證據和潛在的工作機制。從這些文章帶回來的信息是當你生病﹐你應該盡你所能的睡覺﹐我們目前有數據支持這一觀點﹐”研究人員得出結論。

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“這是一種直觀反應當你生病時應該睡覺﹐”睡眠與晝夜神經生物學研究中心助理Julie A. Williams博士指出。“許多研究用睡眠剝奪作為一種方法來瞭解睡眠如何促進恢復﹐如果是這樣﹐但祗有少數實驗證據支持這一更好睡眠有助於我們恢復的觀念。我們用果蠅模型來解答這些問題。”連同博士後同事Tzu-Hsing Kuo､Williams博士進行兩項相關研究直接檢查傳染後睡眠在恢復和存活的影響。

　　在第一篇文章中﹐他們採取一種傳統的方法即在傳染粘質沙雷菌或銅綠假單胞菌前剝奪果蠅睡眠。失去睡眠的果蠅和非睡眠剝奪的對照組都顯示出在傳染後增加睡眠﹐實驗者稱之為“劇烈睡眠反應。”

　　沒想到的是﹐在感染前﹐剝奪睡眠果蠅有較好的存活率。“另我們驚奇的是事實上在傳染後它們存活時間比未剝奪睡眠果蠅更長﹐”Williams說。Penn團隊發現先前的睡眠剝奪是的果蠅在傳染後睡得時間較長就像不受干擾的控制。它們在感染期間睡得較長活的也較長。在感染後誘導睡眠剝奪與感染前剝奪睡眠沒有太大差別﹐祗要感染果蠅之後能得到足夠的恢復睡眠。“感染後喪失睡眠的果蠅正如我們限制這種睡眠的想法﹐事情會變得更糟對生存而言﹐”Williams解釋說。“相反它們變得更好﹐但是是在它們經歷了更多睡眠以後。”

　　睡眠剝奪增加了一種轉錄因子 NFkB 的活性﹐Relish﹐也是抗傳染所需要的。沒有Relish基因的果蠅不會遇到急性睡眠反應並非常迅速屈服于傳染。但是﹐當這些突變體在傳染前剝奪睡眠﹐它們顯示出在傳染後增加睡眠和存活率。研究小組隨後評估突變果蠅缺乏兩種NFkB(Relish and Dif)。當果蠅缺乏這兩種類型的NFkB基因時﹐睡眠剝奪在進行睡眠反應上沒有影響﹐並且在生存上的影響被取消。雙睡眠剝奪和不受干擾組的果蠅同時以相同速率都屈服于傳染。

　　“綜合起來﹐所有這些數據支持感染後睡眠有助於改善生存率的想法﹐”Williams說。

　　在第二性研究中﹐研究者通過遺傳方法操縱睡眠。他們使用藥物RU486誘導離子通道表達來改變果蠅腦中蕈狀體的神經元活性﹐從而調節睡眠形式。相較于對照組﹐在感染前果蠅被誘導更多睡眠持續兩天﹐表現出顯著的更大存活率。具有更多睡眠果蠅也表現出更快和更有效的從它們身體中清除細菌。“另一方面﹐增加睡眠在某種程度上通過感染後增加對感染抵抗力和存活率有助於推進免疫應答﹐”Williams指出。

　　因為Penn團隊對遺傳因子的研究﹐如NFkB途徑﹐是存在於哺乳動物中的﹐相對簡單的果蠅模型提供了理想的途徑來探索像睡眠這種基本功能。“研究者研究關於睡眠與免疫的問題工作已經有40多年﹐但通過我們現在做的在果蠅中縮小問題是一種好的情況來鑒定潛在地異常基因和機制﹐也許在這個過程中涉及而在高等動物中很難發現的﹐” Williams解釋說。