《自然-通訊》本周發(fā)表的一篇論文報告了睡眠對活斑馬魚體內(nèi)個體神經(jīng)元的影響。研究發(fā)現(xiàn)，睡眠會增加染色體的運(yùn)動，從而改變?nèi)旧w結(jié)構(gòu)并減少DNA損傷。結(jié)果顯示，染色體動力學(xué)可能是定義個體睡眠神經(jīng)元的潛在標(biāo)志物。

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長期睡眠剝奪可以致命，睡眠障礙也與各種大腦功能缺陷有關(guān)。雖然研究人員已知睡眠非常重要，但對睡眠在細(xì)胞水平上的作用尚不清楚。這是因為此前無法用顯微鏡研究睡眠依賴性的細(xì)胞過程，只能通過行為學(xué)標(biāo)準(zhǔn)來定義睡眠。

以色列巴伊蘭大學(xué)的Lior Appelbaum和同事報告了一種新方法，可以對活斑馬魚體內(nèi)個體神經(jīng)元的染色體動力學(xué)進(jìn)行定時拍攝。作者運(yùn)用該方法表明，睡眠可以讓染色體動力學(xué)增加兩倍，尤其是神經(jīng)元中的染色體；而神經(jīng)元活動則會產(chǎn)生相反的作用。作者指出，睡眠依賴的染色體動力學(xué)增加對于 DNA雙鏈斷裂的修復(fù)必不可少。

拍攝活斑馬魚幼體的染色體動力學(xué)。

Zada et al.

雖然研究證明睡眠對神經(jīng)元的維護(hù)具有關(guān)鍵作用，但也指出保持清醒和細(xì)胞活動會導(dǎo)致DNA損傷的積累。未來還需要對其它脊椎動物和無脊椎動物開展進(jìn)一步研究，才能確定染色體動力學(xué)是否是細(xì)胞睡眠的一個演化保守的標(biāo)志物。?

ncomms|doi:10.1038/s41467-019-08806-w