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老鼠體內(nèi)的褪黑激素比睡眠更重要

導(dǎo)讀 RIKEN 腦科學(xué)中心和 RIKEN 生物資源研究中心的研究人員與紐約州立大學(xué)布法羅分校的合作者一起創(chuàng)建了一種小鼠模型,可以研究天然存在的

RIKEN 腦科學(xué)中心和 RIKEN 生物資源研究中心的研究人員與紐約州立大學(xué)布法羅分校的合作者一起創(chuàng)建了一種小鼠模型,可以研究天然存在的褪黑激素。發(fā)表在《松果體研究雜志》上的這些首次使用新小鼠的實(shí)驗(yàn)表明,天然褪黑激素與冬眠前狀態(tài)有關(guān),這種狀態(tài)使小鼠能夠減慢新陳代謝并在食物稀缺或溫度較低時(shí)存活下來。

褪黑激素被稱為“黑暗激素”,因?yàn)樗窃诤诎抵杏纱竽X釋放的,通常意味著在晚上。當(dāng)外面天黑時(shí),它會(huì)告訴身體,以便身體可以切換到“夜間模式”。盡管在實(shí)驗(yàn)室中很容易研究其他激素,但很難研究身體對(duì)褪黑激素的反應(yīng),因?yàn)閷?shí)驗(yàn)室老鼠實(shí)際上沒有褪黑激素。為了解決這個(gè)問題,研究人員將實(shí)驗(yàn)室小鼠與會(huì)產(chǎn)生褪黑激素的野生小鼠進(jìn)行雜交,并培育出能夠天生產(chǎn)生褪黑激素的新實(shí)驗(yàn)室小鼠。這比聽起來要困難得多,并且花費(fèi)了 10 代鼠標(biāo)。

一旦他們有了產(chǎn)生褪黑激素的實(shí)驗(yàn)室老鼠,研究人員就能夠研究這種激素如何影響夾帶——生物鐘與外界的對(duì)齊。老鼠喜歡經(jīng)常在輪子上跑步,研究人員可以用它來測(cè)量突然改變光/暗周期后的夾帶,這模仿了時(shí)區(qū)的突然變化。與常規(guī)實(shí)驗(yàn)室小鼠相比,具有先天褪黑激素的小鼠在六小時(shí)前開始更快地適應(yīng)黑暗,類似于“東行時(shí)差”。

研究人員還解決了關(guān)于壽命是否受褪黑激素影響的爭(zhēng)論,由于實(shí)驗(yàn)室小鼠體內(nèi)缺少褪黑激素,因此很難研究這一問題。“現(xiàn)在我們終于有了答案:內(nèi)源性褪黑激素沒有延長(zhǎng)壽命的作用,”新研究的資深作者 Takaoka Kasahara 說。

盡管有許多相似之處,但具有先天褪黑激素的小鼠在幾個(gè)方面與常規(guī)實(shí)驗(yàn)室小鼠不同。普通的實(shí)驗(yàn)室老鼠更重,有更大的生殖器官,交配更成功,產(chǎn)下更多的幼崽。另一方面,產(chǎn)生褪黑激素的雌性小鼠能夠進(jìn)入一種稱為每日麻木的狀態(tài),這是一種類似于冬眠的低功耗模式,每天可以持續(xù)幾個(gè)小時(shí)。每日麻木是老鼠通過節(jié)省能量來應(yīng)對(duì)食物短缺和寒冷溫度的一種方式。

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