在睡眠短暂的墨西哥洞穴鱼中,没有衰老迹象的DNA损伤升高

科学领域:

• 进化生物学是进化的生物学.
• 神经科学是一个神经科学.
• 遗传学 是一个遗传学.

背景情况:

• 睡眠失调对健康有重大影响,包括对神经退行症的倾向.
• 睡眠不足与DNA损伤有关,这表明睡眠在DNA修复中的作用.
• 墨西哥鱼 (Astyanax mexicanus) 提供了一个研究睡眠进化变化的模型.

研究的目的:

• 为了研究洞穴适应Astyanax mexicanus的睡眠减少的进化基础.
• 确定进化睡眠丧失是否与DNA损伤和改变的DNA损伤反应 (DDR) 有关.
• 探索洞穴鱼中睡眠丧失和DDR的细胞和转录后果.

主要方法:

• 洞穴鱼和地表鱼的大脑和肠道中的DNA损伤标记物 (γH2AX) 和氧化应激的比较.
• 在两种人群中评估睡眠对紫外线诱导的DNA损伤的反应.
• 在老洞穴鱼和地表鱼中对大脑和肠道进行转录基因分析.
• 使用来自两种种种群的胚胎纤维细胞细胞系进行细胞检测,以检查DDR和DNA修复.

主要成果:

• 洞穴鱼显示DNA损伤标记和氧化应激的升高,与慢性睡眠剥夺相一致.
• 紫外线诱导的DNA损伤增加了水面鱼的睡眠,但不是洞穴鱼,这表明DDR激活减少.
• 与地表鱼相比,洞穴鱼细胞系显示DNA损伤反应和修复能力下降.
• 与表面鱼相比,老化的洞穴鱼在大脑和肠道中显示出与年龄相关的转录变化很小.

结论:

• 洞穴鱼进化了减少DNA损伤反应和修复机制,与慢性睡眠丧失相吻合.
• 尽管有睡眠不足的细胞特征,但洞穴鱼似乎能够抵御睡眠减少的负面影响.
• 这些发现表明,Astyanax mexicanus的洞穴居民群体对睡眠损失的进化适应.