Cell揭示节律活动调控机制

　　宾夕法尼亚大学Perelman医学院神经科学教授Amita Sehgal博士，在《细胞》(Cell)杂志上的一篇论文中描述了控制果蝇日常节律性作息行为的一个大脑回路。新研究还发现，人类大脑蛋白CRF的果蝇版本是这一回路中的一个重要协调分子。

　　果蝇中的CRF叫做DH44为休息/活动周期循环所必需，由果蝇大脑中接收来自时钟细胞输入信号的细胞所产生。哺乳动物节律性地分泌CRF，其促进了诸如皮质醇一类的糖皮质激素表达，与压力和焦虑相关。

　　Sehgal说，果蝇一类的动物模型帮助填补了当前有关大脑运作机制的一些空白。包括简单动物模型研究在内的国立卫生研究院项目：推进创新神经技术脑研究计划(Brain Research through Advancing Innovative Neurotechnologies，BRAIN)，预期将提供有关大脑功能更详细的一些见解。

　　尽管对于生物钟的细胞核分子组件已了解不少，却尚未确定时钟细胞与外显行为，例如休息/活动行为之间的联系。

　　Sehgal说：“这一研究实质上是一个绘制回路图实验。像人类一样，果蝇在白天活跃——行走、飞行、喂食和交配，晚上大部分的时间用于睡觉。”

　　Sehgal说：“我们对果蝇大脑中的昼夜节律相关神经元进行了筛查，发现脑间部(相当于哺乳动物的下丘脑)的一些细胞包含了负责果蝇休息/活动节律的这一昼夜节律输出信号通路的一个重要组件。”哺乳动物下丘脑是一个负责调控睡眠、昼夜节律、摄食和代谢的神经内分泌结构。

　　Penn研究小组对细胞进行了随机寻靶，用转基因激活神经元放电，看看哪些细胞在休息/活动行为中起重要作用。他们发现脑间部(PI)中的一些细胞对于节律行为至关重要。这些PI细胞通过由至少两个突触构成的一个回路与时钟细胞相连。

　　对脑间部细胞进行分子分析，鉴别出果蝇DH44是PI神经元特异表达的一种节律分子，是果蝇中正常休息/活动节律的必要条件。当科学家们选择性的激活或除去6个DH44阳性PI 神经元时，果蝇的活动周期变得不规律。换句话说，果蝇不再限制于夜晚睡觉，白天活动，转而显示出随机分配这些行为。