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PARP，即poly(ADP-ribose) polymerase，是定位在細(xì)胞核內(nèi)，和應(yīng)激條件下DNA修復(fù)密切相關(guān)的一種酶。DNA損傷修復(fù)是老問(wèn)題，γH2AX是經(jīng)典分子，今天提到的PARP1是DNA損傷修復(fù)中一種非常重要的物質(zhì)，可以標(biāo)記細(xì)胞中DNA損傷的位點(diǎn)并招募相關(guān)DNA損傷修復(fù)蛋白前來(lái)修復(fù)受損位點(diǎn)。

來(lái)自以色列巴伊蘭大學(xué)生命科學(xué)院多學(xué)科腦研究中心 Lior Appelbaum 教授帶領(lǐng)的研究團(tuán)隊(duì)，在斑馬魚(yú)以及哺乳動(dòng)物中證實(shí)， 在清醒狀態(tài)下，哺乳動(dòng)物大腦神經(jīng)會(huì)不斷積累 DNA 損傷，并招募 PARP1 蛋白進(jìn)入神經(jīng)元準(zhǔn)備進(jìn)行修復(fù)，當(dāng)損傷積累到一定程度后，PARP1 蛋白就會(huì)發(fā)出信號(hào)，讓大腦進(jìn)入睡眠狀態(tài)，并募集 DNA 損傷修復(fù)蛋白進(jìn)行修復(fù)。對(duì)此，Appelbaum 教授表示，“我們的研究結(jié)果表明，PARP1 通路能夠向大腦發(fā)出信號(hào)，誘導(dǎo)睡眠并進(jìn)行 DNA 修復(fù)，調(diào)節(jié)神經(jīng)元 DNA 損傷與修復(fù)的平衡。這一發(fā)現(xiàn)可以解釋睡眠障礙、衰老和神經(jīng)退行性疾病之間的聯(lián)系，為未來(lái)開(kāi)發(fā)睡眠障礙相關(guān)藥物奠定了基礎(chǔ)。”

研究人員猜測(cè) DNA 損傷的積累到一定閾值或許是觸發(fā)哺乳動(dòng)物睡眠的“驅(qū)動(dòng)因素”，Appelbaum 教授帶領(lǐng)的研究團(tuán)隊(duì)對(duì)斑馬魚(yú)進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)隨著 DNA 損傷的增加，斑馬魚(yú)對(duì)于睡眠的需求也增加了。同時(shí)，研究人員還發(fā)現(xiàn)，一旦 DNA 損傷積累超過(guò)最大閾值時(shí)，斑馬魚(yú)就會(huì)進(jìn)入睡眠狀態(tài)，隨后神經(jīng)元 DNA 損傷就會(huì)減少。同時(shí)，研究人員也發(fā)現(xiàn)，斑馬魚(yú)至少需要 6 個(gè)小時(shí)的睡眠來(lái)修復(fù) DNA 損傷， 如果睡眠時(shí)間不足，DNA 損傷就無(wú)法被充分修復(fù)，斑馬魚(yú)白天也會(huì)繼續(xù)睡覺(jué)。

既然，DNA 損傷的積累是驅(qū)動(dòng)大腦睡眠的關(guān)鍵因素，那么它又是如何驅(qū)動(dòng)大腦進(jìn)入睡眠狀態(tài)并進(jìn)行 DNA 損傷修復(fù)的呢？蛋白質(zhì) PARP1 是 DNA 損傷修復(fù)中一種非常重要的物質(zhì)，在斑馬魚(yú)體內(nèi)研究人員證實(shí)，通過(guò)遺傳或藥理學(xué)手段增加 PARP1 表達(dá)可以促進(jìn)斑馬魚(yú)睡眠，并增強(qiáng)睡眠依耐性 DNA 損傷的修復(fù)。相反，抑制 PARP1 蛋白活性，不僅會(huì)阻止 DNA 損傷修復(fù)，即使當(dāng)斑馬魚(yú)神經(jīng)元 DNA 損傷超過(guò)閾值，斑馬魚(yú)也不會(huì)意識(shí)到疲倦進(jìn)入睡眠狀態(tài)。也就是說(shuō)，PARP1 蛋白是大腦感知 DNA 損傷并驅(qū)動(dòng)睡眠的關(guān)鍵因素。

DNA損傷修復(fù)相關(guān)抗體推薦如下：