1、睡眠是一種至關(guān)重要并且進(jìn)化上非常保守的行為狀態(tài)，然而人們對(duì)這一生物學(xué)現(xiàn)象仍然知之甚少。睡眠障礙普遍存在于神經(jīng)精神疾病兒童孤獨(dú)癥患者中，但是其產(chǎn)生的原因一直并不清楚。臨床遺傳關(guān)聯(lián)分析研究表明neurexin基因的突變與神經(jīng)精神疾病兒童孤獨(dú)癥的發(fā)生密切相關(guān)。Neurexin是一種突觸粘附分子，主要參與突觸的形成和突觸的神經(jīng)傳遞過程。雖然有研究從突觸可塑性的角度報(bào)道了neurexin在睡眠調(diào)控中的一些作用，但是neurexin如何通過介導(dǎo)突觸

2、的神經(jīng)傳遞而參與睡眠調(diào)控的神經(jīng)細(xì)胞分子機(jī)制仍值得深入探究。
　　在本研究中，我們以果蠅為模型，并綜合利用遺傳學(xué)、生物化學(xué)、分子生物學(xué)、行為學(xué)、影像學(xué)等方法研究了neurexin參與睡眠調(diào)控的神經(jīng)細(xì)胞分子機(jī)制。首先，我們發(fā)現(xiàn)neurexin功能的缺失會(huì)導(dǎo)致果蠅夜間睡眠的總量和質(zhì)量的大大下降，而且neurexin突變體果蠅中睡醒穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)機(jī)制出現(xiàn)了嚴(yán)重的異常。隨后，我們確定了neurexin在果蠅蘑菇體α/β神經(jīng)元的表達(dá)對(duì)夜間睡眠非常重

3、要，而且進(jìn)一步闡明蘑菇體α/βs表層神經(jīng)元表達(dá)的neurexin參與果蠅整個(gè)夜間睡眠的調(diào)控，而α/βc核心層神經(jīng)元表達(dá)的neurexin僅參與促進(jìn)果蠅夜間ZT14-ZT21時(shí)期的睡眠。為了排除neurexin基因突變?cè)斐蓾撛诘陌l(fā)育缺陷對(duì)睡眠的影響，我們?cè)诠壋上x時(shí)期敲減neurexin蛋白的表達(dá)，發(fā)現(xiàn)果蠅夜間睡眠同樣發(fā)生了嚴(yán)重的缺陷。在此基礎(chǔ)上，我們揭示了neurexin突變體果蠅的睡眠缺陷是由于其蘑菇體α/β神經(jīng)元的信號(hào)輸出異常所導(dǎo)致

4、的，并且闡明了neurexin可以通過功能性耦聯(lián)Cac鈣離子通道調(diào)控突觸的神經(jīng)傳遞。最后，我們鑒定出蘑菇體α/βs表層神經(jīng)元通過乙酰膽堿信號(hào)途徑與sNPF信號(hào)途徑促進(jìn)果蠅的夜間睡眠;而蘑菇體α/βc核心層神經(jīng)元通過sNPF信號(hào)途徑促進(jìn)果蠅夜間ZT14-ZT21時(shí)期的睡眠。
　　這項(xiàng)研究不僅揭示了neurexin通過功能性耦聯(lián)Cac鈣離子通道介導(dǎo)蘑菇體α/β神經(jīng)元的突觸傳遞而參與睡眠調(diào)控的分子機(jī)制，而且闡明了蘑菇體α/β柄葉不同亞類