肠道时钟通过维持谷氨酰胺的稳态来调节睡眠-觉醒周期

《Cell Metabolism》：Intestinal clock shapes sleep-wake cycle via sustaining glutamine homeostasis

　　肠道生物钟通过时间调控谷氨酰胺代谢影响昼夜睡眠-觉醒周期，BMAL1驱动SLC6A19节律性表达促进活跃期谷氨酰胺吸收，激活下丘脑谷氨酸能通路增强清醒，而REV-ERBα缺陷导致休息期谷氨酰胺升高影响睡眠质量。该机制为睡眠障碍治疗提供新靶点。

　　

亮点

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肠道中的BMAL1基因调控SLC6A19蛋白的昼夜节律，从而实现谷氨酰胺的规律性吸收

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谷氨酰胺的流动激活下丘脑中的谷氨酸能神经元回路，促进清醒状态

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肠道中REV-ERBα基因的缺乏会降低白天的谷氨酰胺摄取，有助于巩固睡眠

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这种肠道-大脑代谢轴的紊乱会损害昼夜睡眠-觉醒周期

总结

肠道时钟在传递进食信号和生成昼夜节律事件中起着作用，但这种时钟系统如何调控与睡眠-觉醒相关的稳态过程尚不清楚。我们对肠道上皮细胞（IECs）中的昼夜时钟进行的功能研究表明，其完整性对于维持昼夜睡眠-觉醒周期至关重要。在IECs中，BMAL1基因调控SLC6A19蛋白的昼夜节律表达，这种表达在活跃阶段促进肠道对谷氨酰胺的吸收，进而增强下丘脑核团中的谷氨酸能神经元活性，导致清醒时间延长、睡眠时间缩短。在休息阶段，谷氨酰胺稳态在睡眠-觉醒调节中的作用同样显著：当IECs中REV-ERBα基因缺失时，休息阶段的谷氨酰胺水平升高，会导致睡眠异常，表现为睡眠时间减少。总体而言，肠道时钟通过调控谷氨酰胺稳态的时机来塑造昼夜睡眠-觉醒周期，并可作为改善睡眠节律和管理睡眠障碍的潜在靶点。

图形摘要