科学家发现关键蛋白,为治疗失眠、认知障碍和抑郁症带来希望

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12 月 27 日消息,据新华社,以色列科学家发现一种关键蛋白(SIRT6)可通过调节色氨酸代谢对睡眠、情绪以及神经退行性疾病产生重要影响。这一发现为相关疾病的治疗提供了新的研究方向。

据介绍,色氨酸不仅与睡眠密切相关,其代谢产物还参与蛋白质合成、能量代谢(NAD⁺)生成,以及血清素和褪黑素等关键神经递质的合成。然而,在大脑衰老及多种神经系统疾病中,这一精细平衡会被打破。研究显示,色氨酸代谢失调在衰老大脑中普遍存在,并在神经退行性疾病和精神障碍中更加明显,进而对情绪、学习能力和睡眠行为产生不利影响。

本-古里安内盖夫大学(Ben-Gurion University of the Negev)德布拉・托伊伯(Debra Toiber)教授及其团队在细胞、果蝇以及小鼠模型中发现,SIRT6 通过主动重塑基因表达(包括 TDO2、AANAT 等基因),影响色氨酸的代谢去向,使其更多流向具有神经毒性的犬尿氨酸通路,而减少对具有保护作用的神经递质合成。

IT之家注:色氨酸是大脑合成血清素和褪黑素的原料。血清素对情绪调节起着关键作用,褪黑素则是维持昼夜节律、促进睡眠的激素。过去研究发现,衰老和神经退行性疾病等因素可导致色氨酸代谢发生紊乱,但其背后的分子机制一直未明确。

研究人员通过人类细胞系、小鼠和果蝇模型发现,色氨酸有两条代谢通路,一条是血清素和褪黑素合成通路,另一条被称为犬尿氨酸通路,其代谢副产物具有神经毒性,毒素累积可损伤神经元。

研究人员进一步发现,SIRT6 在维持色氨酸代谢平衡中发挥“守门人”作用,可主动调控色氨酸代谢相关基因的表达。衰老和神经退行性疾病会使 SIRT6 活性下降,色氨酸代谢随之就会倾向于进入犬尿氨酸通路,血清素和褪黑素产生减少,神经毒素增加。

但这一损伤并非不可逆。在缺乏 SIRT6 的果蝇模型中,研究人员通过改变 SIRT6 调控的相关基因,成功逆转了神经毒性代谢物的积累,保护了脑组织,并改善了神经运动行为。这项研究为治疗与年龄相关的认知障碍、失眠以及抑郁症等提供了新的靶点。

相关研究成果已发表在《自然・通讯》(Nature Communications)上(DOI:10.1038/s41467-025-67021-y)。