生物钟是生物对周期性环境长期适应而演化的一种内在计时机制,生物则借助生物钟预测外界环境的变化进而协调其生理、代谢和行为。生物钟影响到生命的方方面面;生物钟失调或紊乱会对健康造成极大的损伤。 注意力缺陷多动症(以下简称ADHD)是一类常见的精神疾病,主要表现为多动、注意力不集中和冲动,目前在全球范围内的发病率大约为3%-6%,我国为4.31%-5.83%。ADHD患者往往表现出读写困难、发展性协调困难甚至自闭等症状,严重者还伴有睡眠障碍、忧郁症、抽搐等问题。患者如果得不到及时的诊断和治疗,病情逐渐加重,不仅会影响自身学习生活,而且还会给家庭、学校和社会带来沉重的负担。目前国际上普遍认为ADHD是由于大脑内多巴胺分泌失常所致,但机制未明。同时,临床上发现多数ADHD患者的生物节律失调,而生物钟紊乱与ADHD的关系仍然是个未知数。
在国家自然科学基金重点项目(31030062)的资助下,苏州大学生物钟研究中心王晗课题组在生物钟基因调控与ADHD发病机制方面取得了重要突破。该课题组发现斑马鱼的主要生物钟基因per1b插入突变后,不仅出现了类似人类多动症的行为表型,其大脑多巴胺水平也如同ADHD患者呈现显著降低、去甲肾上腺素水平显著升高的特征,而且突变斑马鱼的多动症状也能被广泛用于治疗人类ADHD的药物利他林(ritalin)有效改善。深入探讨机制发现,斑马鱼多巴胺代谢过程中的两个关键基因:单胺氧化酶基因(mao)及多巴胺羟化酶基因(dbh)都受生物钟per1b基因的直接调控,而且per1b基因还通过调节Wnt信号影响多巴胺能神经元的发育。
该研究成果于2015年2月11日发表在国际著名神经科学杂志The Journal of Neurosciences (http://www.jneurosci.org/content/35/6/2572.long),青年教师黄健博士和实验师仲兆民为该论文共同第一作者。2015年3月4日,Nature Reviews Neuroscience 杂志(IF:31.4)将本研究成果作为热点论文专题评论(http://www.nature.com/nrn/journal/vaop/ncurrent/full/nrn3936.html)。