斯坦福大学吴蔡神经学院的研究人员发现，有助于在神经纤维周围形成绝缘的脑细胞、我们的睡眠模式和多发性硬化症等神经退行性疾病之间存在着惊人的联系。
他们研究的细胞被称为少突胶质细胞前体细胞（OPCs）。这些细胞最终可以成为少突胶质细胞，产生髓鞘——神经纤维周围的保护层，有助于在大脑中传递信号。然而，OPCs在成为少突胶质细胞之前具有各种功能，包括在免疫系统中的作用，甚至与神经元形成连接。
这项新工作的主要作者、精神病学和行为科学助理教授吉布森说：“对我来说，OPCs是中枢神经系统中最有趣的细胞，部分原因是，在很多方面，它们可以像中枢神经系统的所有其他细胞一样发挥作用。”
在这项研究中，吉布森、罗霍和他们的团队发现，OPCs可能与睡眠有着惊人的联系，这可能对大脑健康至关重要，尤其是对夜班工人来说。
作为一名昼夜节律生物学家，吉布森了解我们身体的内部时钟是如何影响各种功能的。他想知道神经胶质细胞，如OPCs，是否也有它们的日常节律。他们的研究证实，OPCs具有昼夜节律，大约10%的基因遵循24小时的周期。这是昼夜节律系统强烈影响OPCs的第一个证据。
吉布森和罗霍的团队发现，当OPCs的昼夜节律调节被破坏时，会产生不利影响。这种破坏影响睡眠模式和髓鞘的健康，髓鞘使神经元绝缘。当OPCs中一种名为Bmal1的关键昼夜节律基因被去除时，细胞就不能正常分裂和发挥作用。它们也没有移动到大脑中需要它们的地方，看起来很不正常。
OPCs的这些变化导致损伤后髓鞘绝缘降低和髓鞘修复受损。当Bmal1在胚胎发育过程中被去除时，影响最为严重，这表明它在大脑发育中的重要性。
髓鞘形成受损影响了小鼠的认知能力和运动。没有Bmal1的老鼠在注意力任务上有困难，走路时动作更慢。
研究小组特别感兴趣的是混乱的OPCs是如何影响睡眠的。在老鼠身上，他们发现保持深度非快速眼动睡眠更具挑战性，这会导致它们在本应清醒的活动阶段有更多的小睡。这种白天小睡的增加被认为是阿尔茨海默病的早期迹象之一。
出于对这种睡眠问题是否与其他神经退行性疾病有关的好奇，他们研究了人类基因数据。他们发现，睡眠碎片是一种睡眠不足，与患多发性硬化症（MS）的风险较高有关。
这使他们认为，MS的更大风险可能与患有缺乏Bmal1基因的OPCs的小鼠在脱髓鞘损伤后难以修复髓鞘的发现有关。简单地说，睡眠模式的中断，比如夜班工人的睡眠模式，可能会增加患多发性硬化症等脱髓鞘疾病的风险。
研究人员仍在弄清楚小鼠的髓鞘形成和睡眠问题是由于细胞中缺乏Bmal1，它对髓鞘的影响，还是可能涉及另一个基因。他们正在进行更多的实验来了解Bmal1如何更精确地调节OPCs。
然而，如果Bmal1缺失对OPCs的破坏确实会在人类中导致类似的问题，并在多发性硬化症等疾病中发挥作用，那么它可能会成为未来治疗的新目标。
罗霍说：“我们还没有很好地开发出针对少突神经发生和髓鞘再形成增强的药物。这告诉我们，这是一种新的分子途径，在这些OPC增殖、分化和迁移到病变中发挥作用。因此，如果我们能够针对它，也许我们能够使这一过程更加有效。”
此外，吉布森认为，他们的发现可能为MS等影响髓鞘的疾病的“时间治疗”方法打开了大门。这意味着，如果在一天中的特定时间给药，现有的针对少突胶质细胞的药物可能会更有效。
在他们未来的研究中，吉布森的目标是深入研究他们观察到的睡眠变化背后的原因，并确定其他髓鞘相关问题是否也会导致睡眠问题。
这些结果为理解昼夜节律、髓鞘健康和神经退行性疾病之间的关系开辟了新的途径。此外，这项研究暗示了时间治疗方法在治疗影响髓鞘的疾病（如多发性硬化症）方面的潜力。