老鼠體內(nèi)的褪黑激素比睡眠更重要

RIKEN 腦科學(xué)中心和 RIKEN 生物資源研究中心的研究人員與紐約州立大學(xué)布法羅分校的合作者一起創(chuàng)建了一種小鼠模型，可以研究天然存在的褪黑激素。發(fā)表在《松果體研究雜志》上的這些首次使用新小鼠的實(shí)驗(yàn)表明，天然褪黑激素與冬眠前狀態(tài)有關(guān)，這種狀態(tài)使小鼠能夠減慢新陳代謝并在食物稀缺或溫度較低時(shí)存活下來(lái)。

褪黑激素被稱為“黑暗激素”，因?yàn)樗窃诤诎抵杏纱竽X釋放的，通常意味著在晚上。當(dāng)外面天黑時(shí)，它會(huì)告訴身體，以便身體可以切換到“夜間模式”。盡管在實(shí)驗(yàn)室中很容易研究其他激素，但很難研究身體對(duì)褪黑激素的反應(yīng)，因?yàn)閷?shí)驗(yàn)室老鼠實(shí)際上沒(méi)有褪黑激素。為了解決這個(gè)問(wèn)題，研究人員將實(shí)驗(yàn)室小鼠與會(huì)產(chǎn)生褪黑激素的野生小鼠進(jìn)行雜交，并培育出能夠天生產(chǎn)生褪黑激素的新實(shí)驗(yàn)室小鼠。這比聽(tīng)起來(lái)要困難得多，并且花費(fèi)了 10 代鼠標(biāo)。

一旦他們有了產(chǎn)生褪黑激素的實(shí)驗(yàn)室老鼠，研究人員就能夠研究這種激素如何影響夾帶——生物鐘與外界的對(duì)齊。老鼠喜歡經(jīng)常在輪子上跑步，研究人員可以用它來(lái)測(cè)量突然改變光/暗周期后的夾帶，這模仿了時(shí)區(qū)的突然變化。與常規(guī)實(shí)驗(yàn)室小鼠相比，具有先天褪黑激素的小鼠在六小時(shí)前開(kāi)始更快地適應(yīng)黑暗，類(lèi)似于“東行時(shí)差”。

研究人員還解決了關(guān)于壽命是否受褪黑激素影響的爭(zhēng)論，由于實(shí)驗(yàn)室小鼠體內(nèi)缺少褪黑激素，因此很難研究這一問(wèn)題。“現(xiàn)在我們終于有了答案：內(nèi)源性褪黑激素沒(méi)有延長(zhǎng)壽命的作用，”新研究的資深作者 Takaoka Kasahara 說(shuō)。

盡管有許多相似之處，但具有先天褪黑激素的小鼠在幾個(gè)方面與常規(guī)實(shí)驗(yàn)室小鼠不同。普通的實(shí)驗(yàn)室老鼠更重，有更大的生殖器官，交配更成功，產(chǎn)下更多的幼崽。另一方面，產(chǎn)生褪黑激素的雌性小鼠能夠進(jìn)入一種稱為每日麻木的狀態(tài)，這是一種類(lèi)似于冬眠的低功耗模式，每天可以持續(xù)幾個(gè)小時(shí)。每日麻木是老鼠通過(guò)節(jié)省能量來(lái)應(yīng)對(duì)食物短缺和寒冷溫度的一種方式。

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