《Nature》：清华大学研究组在睡眠研究中取得突破性进展

2018年6月14日，清华大学/NIBS/筑波大学/德克萨斯大学西南医学中心刘清华研究组联合众多机构在Nature在线发表题为“Quantitative phosphoproteomic analysis of the molecular substrates of sleep need”的研究论文，该论文揭示了SNIPPs磷酸化积累和消耗与睡眠需求有关，因此SNIPP磷酸化是睡眠需要的分子标记。而醒来通过加强突触来编码记忆，睡眠巩固记忆并通过全面降低兴奋性突触来恢复突触内稳态。因此，SNIPP的磷酸化 - 去磷酸化循环可以代表突触平衡和睡眠 - 觉醒稳态两者的主要调节机制。睡眠和唤醒对脑生理具有全面影响，从分子变化和神经元活动到突触可塑性。睡眠觉醒稳态是由睡眠需求的产生维持的，睡眠需要在睡眠期间积累并在睡眠中消散。在这里，清华大学联合众多研究机构观察睡眠需求的分子基础，使用定量磷酸化蛋白质组学分析睡眠剥夺和睡眠睡眠需求增加的小鼠模型。

睡眠剥夺诱导脑蛋白质组的累积磷酸化，其在睡眠中消散。由于Sik3基因中的功能获得性突变，睡眠小鼠尽管睡眠量增加，但仍具有组成性高睡眠需求。这些小鼠的脑蛋白质组表现出过度磷酸化，类似于睡眠剥夺小鼠的大脑中所见。

两种模型的比较确定了80个主要突触睡眠需求指标磷酸化蛋白（SNIPPs），其中磷酸化状态紧密平行地改变睡眠需求。 SLEEPY，即突变型SIK3蛋白，优先与SNIPP结合并磷酸化SNIPP。在Sleepy小鼠和睡眠剥夺的野生型小鼠中，SIK3活性的抑制降低了非快速眼动睡眠期间SNIPPs的磷酸化和慢波活动。

研究结果表明，SNIPPs磷酸化积累和消耗与睡眠需求有关，因此SNIPP磷酸化是睡眠需要的分子标记。而醒来通过加强突触来编码记忆，睡眠巩固记忆并通过全面降低兴奋性突触来恢复突触内稳态。因此，SNIPP的磷酸化 - 去磷酸化循环可以代表突触平衡和睡眠 - 觉醒稳态两者的主要调节机制。

原文：Quantitative phosphoproteomic analysis of the molecular substrates of sleep need

DOI号：10.1038/s41586-018-0218-8