果蝇中5-羟色胺能神经元与多巴胺能神经元之间的Arc衣壳信号传导决定睡眠深度

Arc 基因起源于 Ty3 逆转座子，编码可自组装成病毒样衣壳的蛋白质，这些衣壳能够封装并在细胞间转运 RNA。此种衣壳形成特性可能介导一种不同于经典突触传递的细胞间信号传导形式，但其是否在特定神经系统内发挥作用以调控持续进行的行为仍不明确。在此，我们表明，依赖 Arc 的衣壳信号将5-羟色胺能神经元与 PAM 神经元联系起来，从而设定果蝇（Drosophila melanogaster）的睡眠深度。dArc 基因缺失会使睡眠加深并更趋于巩固，同时增加睡眠深度以及对机械刺激的觉醒阈值，而昼夜睡眠模式保持完整。dArc1 在5-羟色胺能神经元中必需，在 PAM 神经元中则次之；且表型缺失及其拯救均依赖于衣壳形成。敲低表达 Sas 的细胞中的 dArc1，或敲低 PAM 神经元中的 Ptp10D，均可再现 dArc-/- 果蝇更深且更巩固的睡眠，提示该信号传导涉及 Sas-Ptp10D 机制。这些结果将依赖 Arc 的衣壳信号鉴定为一种机制，该机制连接两类调节性神经元群体，以调控一种持续性的稳态行为。

Arc基因源自Ty3逆转座子，并编码可自组装成病毒样衣壳的蛋白，这些衣壳能够包装并在细胞间转运RNA。这种衣壳形成特性可能介导一种不同于经典突触传递的细胞间信号形式，但其是否在一个明确界定的神经系统内发挥作用以调控持续进行的行为，仍不清楚。在此，我们表明，依赖Arc的衣壳信号将5-羟色胺能神经元与PAM神经元连接起来，从而设定果蝇（Drosophila melanogaster）的睡眠深度。dArc基因缺失会加深并巩固睡眠，同时提高睡眠深度以及对机械刺激的觉醒阈值，而昼夜睡眠模式则保持不变。dArc1在5-羟色胺能神经元中必需，在PAM神经元中亦在较小程度上必需，且其功能缺失表型及其拯救均依赖于衣壳形成。敲低Sas表达细胞中的dArc1，或敲低PAM神经元中的Ptp10D，均可重现dArc-/-果蝇更深且更巩固的睡眠，提示Sas-Ptp10D分子机制参与了该信号传递。上述结果将依赖Arc的衣壳信号确定为一种机制，该机制连接两类调节性神经元群体，以调控持续性的稳态行为。

📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.08.06.743357v1?rss=1

🏷️ Arc衣壳信号 睡眠深度 5-羟色胺能神经元 多巴胺能神经元 果蝇睡眠调控