撰文︱NPT编辑部，马腾飞团队等
马腾飞（南京医科大学 教授）现为南京医科大学药物依赖及戒断转化医学研究中心主任，现代毒理学教育部重点实验室PI，江苏省心脑血管药物重点实验室PI，江苏特聘教授，江苏省防范毒品滥用专家组成员。长期从事神经药理学研究，2014-2018年在美国德克萨斯A&M大学从事酒精等药物成瘾神经元环路机制及干预策略研究。近年来发表SCI学术论文40余篇，收录在Nature Neuroscience、Journal of Clinical Investigation（JCI） Biological Psychiatry、Biosensors and Bioelectronics、Aging cell等国际期刊。主持国家自然科学基金面上项目，承担江苏省“双创团队”，司法部司法行政戒毒优势教育戒治等项目。目前担任中国毒理学会药物依赖性专委会委员、中国药物滥用防治协会成瘾与脑科学分会委员、中国药理学会神经精神药理学专委会委员、中国生理学会中医与脑稳态专委会委员。2024年4月起，担任Neuropharmacology and Therapy期刊编委。近日，南京医科大学马腾飞研究员在Neuropharmacology and Therapy 发表题为“A Novel Neural Mechanism for Melatonin Regulation on Non-Rapid Eye Movement Sleep”的研究亮点（Research Highlight）文章，作者对陆军军医大学胡志安、何超和任栓成研究团队于今年8月2日发表在Current Biology上的研究“Melatonin targets the paraventricular thalamus to promote non-rapid eye movement sleep in C3H/HeJ mice”的研究进进行了精彩点评。
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陆军军医大学胡志安教授团队的这一发现，强调了MLT在调节NREM睡眠中的关键作用。研究显示，MLT通过作用于PVT中的MLT受体MT1R和MT2R，直接抑制了PVT神经元的兴奋性。这种抑制作用导致神经元的放电率降低和膜电位超极化，进而促进了NREM睡眠。这一发现不仅揭示了MLT在睡眠调节中的潜在机制，而且为开发新的睡眠障碍治疗策略提供了重要的分子靶点。
胡志安教授在国际上首次发现丘脑室旁核在觉醒的维持中起关键作用，揭示睡眠/觉醒调控新机制。学习、工作及运动等活动均依赖于良好的觉醒状态，维持觉醒对机体至关重要。此外，胡志安教授系统的解析了睡眠/觉醒系统对学习记忆相关神经环路的调控机制，提出觉醒有利记忆的获得，睡眠有利记忆的巩固的新理论。
以下内容为陆军军医大学胡志安、何超和任栓成研究团队Current Biology研究的学术新闻报道。（其他新闻版本，详见“逻辑神经科学”报道（点击阅读）：Curr Biol & Adv Sci｜陆军军医大学胡志安/何超/任栓成团队揭示褪黑素促睡眠的新靶点及其新功能）
春困、夏倦、秋乏、冬眠，这一句看似调侃的话，却道出了一个本质问题，人离不开睡眠。已有的研究表明，睡眠对于稳态恢复、记忆巩固和代谢物清除至关重要，其中，昼夜节律的调节决定着睡眠的质量和时间。褪黑激素（MLT）作为调节昼夜节律信号的关键也慢慢走入了大家的视野，临床中，MLT也被用来调节睡眠的昼夜节律。尽管MLT是睡眠调节的重要昼夜节律信号，但MLT 促进睡眠作用背后的神经回路尚不清楚。陆军军医大学胡志安、何超和任栓成研究团队于今年8月2日在Current Biology发表题为“Melatonin targets the paraventricular thalamus to promote non-rapid eye movement sleep in C3H/HeJ mice”的研究，揭示了褪黑素通过特定大脑区域——视丘下部（PVT）的神经元，调节非快速眼动（NREM）睡眠的新机制。（拓展阅读：胡志安课题组最新进展，详见“逻辑神经科学”报道（点击阅读）：Nat Commun丨陆军军医大学胡志安团队揭示限制觉醒以防止过度觉醒的神经回路）1、MLT通过作用于MT1R和MT2R降低PVT神经元的兴奋性
研究者在C3H/HeJ小鼠的PVT神经元中观察到MLT受体的高表达，并且这种表达随昼夜节律变化。并且不同浓度的MLT（10 pM至10 nM）均能以浓度依赖性方式减少PVT神经元的放电率，并使膜电位超极化。而使用MT1R或MT2R拮抗剂可以部分或完全抵消MLT的抑制作用，表明MLT通过直接作用于PVT神经元上的MLT受体来降低其兴奋性。2、MLT 抑制自由活动小鼠PVT神经元的自发活动
进一步的，研究者探讨了MLT对健康小鼠中PVT神经元自发活动的影响。通过c-Fos免疫染色发现MLT能显著降低PVT区域c-Fos阳性神经元的数量；通过光纤光度法记录PVT神经元的钙活动，提示在MLT处理后这些神经元的钙活动平均振幅和瞬时发放率都显著下降。电生理的结果也提示MLT显著抑制了PVT神经元的放电频率。上述结果说明在健康小鼠中，MLT通过直接作用于PVT神经元，减少了它们的自发活动，这可能有助于促进非快速眼动睡眠。3、PVT中MLT信号的药理学操作双向调节NREM睡眠
已有的研究表明，PVT 神经元的抑制会增加NREM睡眠，为此，作者想看一下MLT是否是通过PVT来调控NREM 睡眠。实验通过在小鼠PVT中局部注入外源性MLT，观察到NREM睡眠显著增加。而在PVT中注入MLT受体拮抗剂，发现觉醒时间增加而NREM睡眠减少，快速眼动（REM）睡眠没有明显变化。这也说明MLT通过靶向PVT来促进NREM睡眠。 4、PVT中的内源性MLT信号对于NREM睡眠至关重要
为了进一步确定PVT在介导MLT对NREM睡眠的影响中的作用，研究者通过siRNA选择性敲低PVT内源性MLT受体，MLT的敲低导致NREM睡眠显著减少，同时觉醒时间增加，特别是在明暗交替阶段。上述变化表明，PVT区域的MLT信号对于维持正常的睡眠-觉醒周期，尤其是在日夜转换期间，起着至关重要的作用。综上所述，这些结果表明PVT是MLT促进NREM睡眠的重要靶点。
原文链接： https://doi.org/10.1016/j.cub.2024.07.033。转载须知：“逻辑神经科学”特邀稿件，且作者授权发布；本内容著作权归作者和“逻辑神经科学”共同所有；欢迎个人转发分享，未经授权禁止转载，违者必究。
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