受体密度影响生物钟的昼夜节律

圣路易斯华盛顿大学的研究人员正在深入研究人体生物钟的机制以及它如何计时。他们最新的研究结果发表在7月24日的《美国国家科学院院刊》上，阐明了关于昼夜节律产生和维持的长期问题。

在动物体内，来自中枢脑钟的信号产生季节性和每日节律。这些信号帮助身体为预期的环境变化做好准备，优化睡眠、饮食和日常活动。在哺乳动物中，昼夜节律信号起源于大脑中一个称为视交叉上核（SCN）的小区域。华盛顿大学和其他机构之前的研究试图确定神经递质GABA是否在同步单个SCN神经元之间的昼夜节律中发挥作用。然而，GABA在SCN中的功能仍不清楚。
“过去，我们发表过关于阻断GABA系统的数据，并且发现SCN细胞间的同步性只有适度增加，”这项新研究的第一作者Daniel Granados-Fuentes说。因此，Granados-Fuentes和他的团队采用了不同的方法。研究人员修改了两种GABA受体的表达，以评估受体密度是否会影响同步性或行为。”

Granados-Fuentes解释说：“调节受体数量被认为对学习和记忆等生理过程很重要，但对昼夜节律并不重要。”然而，在这种情况下，改变γ-2或δ GABA受体的密度具有显著影响。减少突变小鼠中的这些受体，会将其昼夜节律的振幅降低到三分之一。这些小鼠也增加了白天活动，减少了夜间活动。

研究人员发现，减少或突变γ-2或δ GABA受体，会使体外测量的昼夜节律SCN细胞的同步性和振幅减半。过表达任一GABA受体都可以补偿另一种受体的缺失，这表明尽管介导不同的生理过程，但这两种受体在SCN中可能具有相似的功能。
这些发现促进了我们对SCN的理解，并突出了GABA受体密度在调节昼夜节律中的关键作用。这项研究为未来的研究奠定了基础，这些研究可以探索治疗昼夜节律紊乱的策略。