正如一句老话所说,睡眠是最好的良药。事实上,研究表明,更长的睡眠时间可以带来更好的恢复。毫不奇怪,我们的大脑会通过延长睡眠时间来应对伤害。但这是怎么发生的呢?大脑如何知道受伤情况?是否有某种远程信息从伤口发送到大脑?
一组科学家通过观察蠕虫的损伤和睡眠来关注这些问题。“线虫是我们可以用来研究睡眠的最简单的动物。它是一个模型,允许使用广泛的分子生物学技术来详细探索基本的生物过程,”布林曼教授解释道,他是该研究小组的负责人。德累斯顿工业大学生物技术中心 (BIOTEC) 和马克斯普朗克生物物理化学研究所客座组长。
布林曼教授领导的团队首先寻找负责延长蠕虫睡眠的基因。他们进行了大规模的基因筛查并分析了 4,500 多种不同的基因突变。他们发现的一个基因引起了他们的特别关注。该基因活性的增强导致抗菌肽(AMP)产量的大幅增加。AMP 是人体在伤口内产生的天然抗生素,可抵抗局部病原体。
为了找出抗菌肽和睡眠信号之间的联系,德累斯顿的科学家们与法国马赛鲁米尼免疫学中心 (CIML) 的免疫学家 Nathalie Pujol 博士和 Jonathan Ewbank 博士合作。该团队共同操纵了蠕虫的基因表达。他们停止了天然抗生素的生产,并观察受伤的蠕虫会发生什么情况。听起来像是按下开关实际上根本不是一件容易的事。事实证明,抗菌肽是高度多余的。科学家们发现,必须同时关闭 19 个负责产生 AMP 的不同基因才能观察到显着差异。“我们发现,不产生抗菌肽的线虫在受伤后睡眠时间要少得多,”教授解释道。布林曼.布林曼教授补充道:“通常情况下,蠕虫在受伤后能够很好地存活下来。然而,我们观察到,睡眠不足会增加那些在看似没有威胁的伤害中无法存活的蠕虫数量。”