伤口中产生的天然抗生素会增加受伤后的睡眠和存活率

伤口中产生的天然抗生素会增加受伤后的睡眠和存活率
秀丽隐杆线虫蠕虫表达基因(绿色),可促进抗菌分子的产生(AMP)。信用:Henrik Bringmann

俗话说,睡眠是最好的药。确实,研究表明,较长的睡眠会导致更好的康复。我们的大脑通过扩大我们的睡眠来应对伤害也就不足为奇了。但是这是怎么发生的?大脑如何知道伤害?是否有某种从伤口传递给大脑的远程消息?

一组科学家通过查看蠕虫的伤害和睡眠来关注这些问题。“秀丽隐杆线虫蠕虫是我们可以研究睡眠的最简单动物。这是一种模型,允许各种分子生物学技术详细探索基本的生物学过程,”研究小组领导者Bringmann教授解释说。Tu Dresden的生物技术中心(BIOTEC)和Max Planck生物物理化学研究所的客座小组负责人。

由布莱曼教授领导的团队首先寻找负责在蠕虫中延长睡眠的基因。他们进行了大规模的遗传筛查,并分析了超过4,500种不同的遗传突变。他们发现的一个基因引起了他们的特别关注。增强该基因的活性导致生产的大量增加(放大器)。放大器是自然的抗生素,身体在伤口内部产生,以抗原病原体。

为了找出抗微生物肽与睡眠信号传导之间的联系,来自德累斯顿的科学家与免疫学家,来自法国免疫学中心(CIML)中心的免疫学家Nathalie Pujol博士和Jonathan Ewbank博士合作。团队一起操纵了蠕虫的基因表达。他们关闭了天然抗生素的生产,并研究了受伤的蠕虫会发生什么。听起来像是翻转开关实际上根本不是一件容易的事。事实证明,抗菌肽是高度冗余的。科学家发现,必须同时关闭总共产生AMP的19个不同基因,以观察到明显的差异。“我们已经看到,没有产生抗菌肽的蠕虫受伤后睡眠少得多,” Bringmann教授解释说。“通常情况下,蠕虫的受伤状况非常好。但是,我们观察到睡眠损失增加了无法生存的蠕虫数量,但看似没有威胁性的伤害。”

研究人员可以表明,一旦从皮肤伤口中释放出来,AMP充当了使者,并激活了大脑中的受体。这种激活可作为开关,进一步提示睡眠神经元增加睡眠。Bringmann教授说:“长期以来,已知AMP在本地行动,但我们的工作表明它们也是远距离信使分子的作用,以表明从伤口到神经系统的睡眠需求。”

这些结果进一步增强了睡眠在受伤中恢复中的作用。“由于几乎所有动物都会出现睡眠,因此我们的结果暗示了如何对于康复和生存至关重要不仅为秀丽隐杆线虫但对于其他动物,甚至可能是人类的“总结”布莱曼教授。他的小组由欧洲研究委员会(ERC)资助,开始了Grant Sleepcontrol。

结果已发表在期刊上当前的生物学


进一步探索

蠕虫揭示了为什么褪黑激素促进睡眠

更多信息:Marina P. Sinner等人,先天免疫通过表皮抗菌肽促进睡眠,当前的生物学(2020)。doi:10.1016/j.cub.2020.10.076
期刊信息: 当前的生物学

引用:在伤口中产生的天然抗生素增加受伤后的睡眠和生存率(2020年12月9日),2022年5月26日从//www.pyrotek-europe.com/news/2020-12-natural-antabiotics-wounds-survival-survival-injury.html
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