Nature突破性发现：大脑的内部时钟受到一种以前未被认识到的方式的影响

Nature突破性发现：大脑的内部时钟受到一种以前未被认识到的方式的影响

引用

网易

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https://www.163.com/dy/article/JLV4NAM5051193U6.html

大脑的内部时钟如何工作？一项最新研究揭示了这一复杂机制的关键环节。来自西奈山和纪念斯隆凯特琳癌症中心，以及清华大学等机构的研究团队发现，单胺类神经递质（如血清素、多巴胺和组胺）通过与组蛋白的化学结合，直接调节大脑的昼夜节律基因表达模式，为理解大脑生理和行为提供了新的视角。

研究背景与发现

这项突破性研究发表在2025年1月8日的《自然》杂志上，首次揭示了刺激大脑中神经递质信号传导的昼夜节律事件如何通过直接改变DNA结构对神经元施加动态影响。研究团队发现，单胺类神经递质可以通过与组蛋白（细胞的核心DNA包装蛋白）的化学结合，帮助调节大脑生理和行为。

研究方法与机制

研究团队使用了一种高度跨学科的方法来破译转谷氨酰胺酶2（TG2）的生化机制。他们发现，TG2不仅能将单胺类神经递质添加到组蛋白H3上，还能在H3上擦除和交换一种单胺类神经递质。这种独特的机制表明，额外的组蛋白单胺修饰可能是动态调节的，可能在控制大脑中的复杂事件中发挥作用。

重要发现与意义

研究团队发现了一种新的组蛋白修饰——组胺化，并表明它与相关的H3-5-羟色胺化过程一起，在调节小鼠大脑的昼夜节律和昼夜行为中起着关键作用。这一发现不仅揭示了大脑如何控制睡眠/觉醒周期的新机制，还为理解抑郁症、精神分裂症和帕金森病等单胺能失调疾病提供了新的视角。

未来展望

这项研究为开发针对昼夜节律紊乱的疾病（如失眠、抑郁、双相情感障碍和神经退行性疾病）的靶向治疗提供了新的思路。通过阐明TG2调节机制，研究人员有望获得对单胺能失调疾病更深入的理解，为开发更有效的治疗方法奠定基础。