Известно, что сон играет ключевую роль в облегчении различных физиологических процессов, а также способствует здоровому функционированию мозга. Недостаток и плохое качество сна связаны с различными хроническими проблемами со здоровьем и психическим здоровьем, включая высокое кровяное давление, депрессию, инсульт, ожирение и болезни сердца.
Нарушения сна также вовлечены в развитие нейродегенеративных заболеваний . Интересно, что нейродегенеративные заболевания также связаны с дисфункцией микроглии, первичных иммунных клеток млекопитающих, однако связь между микроглией и сном еще тщательно не изучена.
Исследователи из Калифорнийского университета в Беркли (UC Berkeley), Университета науки и технологий Хуачжун и других институтов Китая недавно провели исследование, изучающее потенциальную роль микроглии в регуляции сна. Их результаты , опубликованные в журнале Nature Neuroscience , показывают, что микроглия регулирует сон, модулируя передачу нейромедиатора норадреналина, который, как известно, способствует возбуждению, вниманию и реакциям на стресс.
«Мы показываем на мышах, что микроглия может регулировать сон посредством механизма, включающего G i -связанные GPCR, внутриклеточную передачу сигналов Ca 2+ и подавление передачи норадреналина», — написали Ченьян Ма, Бинг Ли и их коллеги в своей статье.
Чтобы изучить роль микроглии в регуляции сна, исследователи провели серию экспериментов на мышах, используя хемогенетические методы для манипулирования и визуализации сигналов микроглии в их мозге. В частности, они избирательно активировали или блокировали P2Y12, связанный с Gi-белком АТФ/АДФ-рецептор, который, как было обнаружено, играет центральную роль в функции микроглии.
Команда наблюдала нервные механизмы, которые следовали за экспериментальной активацией/блокировкой передачи сигналов P2Y12–Gi, и записывала поведение мышей во время сна. Это позволило им получить новое представление о том, как микроглия может регулировать сон у мышей, а также, возможно, у людей и других млекопитающих.
«Хемогенетическая активация передачи сигналов Gi микроглии сильно способствует сну, тогда как фармакологическая блокада Gi-связанных рецепторов P2Y12 ухудшает сон», — пишут исследователи.
«Двухфотонная визуализация коры головного мозга показала, что активация P2Y12–Gi повышает внутриклеточный уровень Ca 2+ в микроглии , а блокада этого повышения Ca 2+ в значительной степени устраняет Gi-индуцированное увеличение сна. Уровень Ca 2+ в микроглии также увеличивается при естественном бодрствовании. переходы ко сну, частично вызванные снижением уровня норадреналина. Кроме того, визуализация норадреналина с помощью его биосенсора в коре головного мозга показала, что активация микроглии P2Y12–G i значительно снижает уровни норадреналина, частично за счет увеличения концентрации аденозина».
В целом результаты, полученные Ма, Ли и их коллегами, позволяют предположить, что микроглия играет ключевую роль в регуляции сна. В частности, эти иммунные клетки, по-видимому, регулируют сон посредством взаимного взаимодействия с передачей норадреналина.
Эти первоначальные наблюдения вскоре могут проложить путь к дальнейшим исследованиям, изучающим роль микроглии в регуляции сна с упором на передачу норадреналина.
Поскольку дисфункция микроглии и нарушения сна связаны с болезнью Альцгеймера и другими нейродегенеративными заболеваниями, эта работа может также расширить понимание нейробиологами этих заболеваний, что потенциально поможет будущей разработке новых терапевтических стратегий.
