发现嗜睡症病因两学者获科学突破奖 识别出两种膜受体基因

据《科学》消息，美国东部时间9月22日，也是世界发作性睡病日当天，美国斯坦福大学的Emmanuel Mignot和日本筑波大学的Masashi Yanagisawa因发现嗜睡症的病因而获得2023年生命科学突破奖。被誉为“科学界奥斯卡”的科学突破奖，每年都会通过5个奖项向物理学、数学和生命科学领域的顶尖研究人员颁发1500万美元的奖金。

嗜睡症是一种终身疾病，患者会突然入睡，并在白天极度困倦。20世纪80年代，Mignot团队开始对嗜睡症犬进行杂交，试图找出与这种疾病相关的基因。“当我们开始做这件事时，人们都说这太疯狂了，因为当时人类基因组还没有测序。但我们用了10年时间，得到了回报。”Mignot说。

Mignot团队最终识别出了编码大脑中的两种膜受体的基因。膜受体位于细胞内膜上，可探测细胞外的分子，某些分子激活受体，引发一连串反应，常常导致生物体行为的改变。不过，研究人员并不清楚这些新发现的受体的功能是什么，更不用说它们对哪些分子起了作用。

与此同时，Yanagisawa团队正在通过观察激活受体的被称为多肽的蛋白质样分子，来确定数百种受体的作用。他们从动物大脑中提取多肽混合物，并对其进行提纯，直到能够分离出激活特定受体的特定多肽。他们的第一个目标是Mignot也在研究的受体，这种受体对两种以前未知的肽(orexin-A和orexin-B)有反应。

Yanagisawa团队让小鼠体内产生食欲素的基因失效，然后他们发现，这些通常在夜间活动的小鼠，会在夜间周期性地陷入睡眠状态，症状类似于嗜睡症。而当他们将食欲素注射到这些小鼠的大脑中时，它们就能够在晚上保持清醒。

总之，这些发现不仅揭示了与嗜睡症有关的膜受体，还揭示了通常与该受体结合以诱导觉醒的两种食欲素。值得一提的是，进一步的研究证实，嗜睡症患者不会产生食欲素。

“这是两个来自完全不同研究方向的实验室，却发生了非常引人注目、令人兴奋的融合。” Yanagisawa说。

虽然科学家们还不清楚为什么嗜睡症患者不产生食欲素，但Mignot最近的研究表明，这可能是因为嗜睡症是一种自身免疫性疾病，患上嗜睡症后，人体内的免疫系统会攻击并杀死大脑中产生食欲素的细胞。

Mignot和Yanagisawa的发现提高了我们对睡眠的认识，并促进了治疗嗜睡症新药的开发，他们也因此获得了生命科学突破奖。据统计，嗜睡症影响了全球约1%的人口。虽然到目前为止还没有一种药物被批准，但许多药物正处于不同的临床试验阶段。

Yanagisawa表示，如果一切顺利，也许在三四年内会有一种临床可用药物问世。

今年，生命科学领域还颁发了另外两个突破奖，包括开发了准确预测蛋白质结构的AlphaFold的Demis Hassabis和John Jumper，以及发现了一种新的细胞组织机制的Clifford Brangwynne和Anthony Hyman。

数学方面，Daniel Spielman因其对理论计算机科学和数学的贡献而获奖，基础物理学奖则由Charles Bennett、Gilles Brassard、David Deutsch和Peter Shor分享，以表彰他们在量子信息方面的奠基性工作。(辛雨)

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