睡眠障碍和情绪问题困扰着全球数亿人口,特别是在老龄化社会中日益凸显。
然而长期以来,这些症状背后的深层生物学机制仍未被充分阐明。
近日,以色列内盖夫本-古里安大学与国际研究机构合作完成的最新研究,通过多层次实验模型系统揭示了关键调控蛋白SIRT6在维持神经功能中的核心作用,为理解和治疗这一类疾病提供了全新视角。
色氨酸是人体必需氨基酸,也是大脑合成两种重要神经递质的原料。
其中血清素直接参与情绪调节,决定了人的心理状态和精神面貌;褪黑素则是调控人体生物钟的关键激素,对维持正常睡眠节律至关重要。
然而研究人员发现,色氨酸在体内并非只有一条代谢途径。
除了合成血清素和褪黑素的有益途径外,还存在被称为犬尿氨酸的代谢通路。
这条通路的代谢产物具有神经毒性,长期积累会对神经元造成损害,加速神经退行性疾病的发展。
衰老和神经退行性疾病为何会导致睡眠紊乱和情绪失调?
研究团队通过人类细胞系、小鼠和果蝇等多个实验模型的对比研究发现,问题的关键在于SIRT6蛋白的活性变化。
这种蛋白质在健康状态下发挥着"守门人"的角色,通过调控相关基因的表达,确保色氨酸代谢优先进入血清素和褪黑素合成通路,同时抑制神经毒性的犬尿氨酸通路。
但当衰老或神经退行性疾病来临时,SIRT6的活性逐渐下降,这道"守门"防线随之削弱。
色氨酸代谢天平开始倾斜,越来越多的色氨酸被引向犬尿氨酸通路,导致神经毒素积累,而血清素和褪黑素的产生则相应减少。
这种代谢失衡直接表现为睡眠质量下降、情绪波动加剧,最终演变成失眠症、抑郁症等临床疾病。
令人鼓舞的是,这一损伤并非不可逆转。
研究人员在缺乏SIRT6的果蝇模型中进行了干预实验,通过基因工程手段改变SIRT6调控的相关基因,成功逆转了神经毒性代谢物的积累过程,保护了脑组织的完整性,并显著改善了实验动物的神经运动行为。
这一突破性发现表明,通过靶向调控SIRT6相关的代谢通路,有望在分子层面扭转衰老和神经退行性疾病导致的神经功能障碍。
该研究成果已在国际顶级学术期刊英国《自然-通讯》杂志正式发表,这意味着相关发现已通过严格的同行评审,具有较高的科学可信度。
研究人员指出,这一发现为治疗与年龄相关的认知障碍、失眠症以及抑郁症等多种疾病提供了崭新的药物靶点。
未来的临床应用可能包括开发SIRT6激活剂,或者设计针对犬尿氨酸通路的拮抗剂,从而在分子水平上恢复色氨酸代谢平衡,重建神经保护机制。
这项突破性研究不仅填补了色氨酸代谢调控机制的认知空白,更标志着脑科学研究正从症状治疗向分子干预深化。
随着全球65岁以上人口占比持续攀升,针对神经退行性疾病的早期干预策略将成为健康老龄化的重要支柱。
科学界对SIRT6蛋白的持续探索,或将引领下一代神经保护疗法的革命性突破。