SIK3通过RhoA信号传导将突触强度与睡眠压力联系起来

睡眠受稳态睡眠压力调节。睡眠压力在清醒期间逐渐累积并触发睡眠，在睡眠期间逐渐消散并促使机体恢复清醒。尽管近期证据表明，突触增强能够编码睡眠压力，但将突触强度与睡眠压力联系起来的细胞内机制仍不清楚。在此，我们证明，促睡眠激酶SIK3通过RhoA信号传导连接突触强度与睡眠压力。我们发现，在培养的皮层锥体神经元中，SIK3是化学性长时程增强（cLTP）诱导树突棘增大的必要因素，并且在体内正向调控前额叶皮层中的树突棘大小。在树突棘增大过程中，cLTP以SIK3依赖的方式降低RhoA活性；而在体内，激活RhoA会在非快速眼动睡眠（NREMS）期间降低脑电图δ波密度，而后者是睡眠压力的指标。SIK3底物筛选鉴定出包括GEF-H1在内的多个RhoA调节因子，进一步的生化分析发现，SIK3介导的磷酸化可激活GEF-H1。然而，与我们的预期相反，在培养神经元中通过药理学方式激活GEF-H1以促进RhoA活性会增大树突棘，而表达组成型活性GEF-H1则以RhoA依赖的方式增加NREMS期间的δ波密度。综上，这些结果表明，SIK3通过两条依赖RhoA的通路增大树突棘并增强NREMS期间的δ波密度，同时驱动彼此相反的中间表型。我们的研究鉴定出两条相互冲突的SIK3-RhoA信号通路，它们将突触调控与睡眠稳态联系起来。

睡眠受稳态睡眠压力调控。睡眠压力在清醒期间逐渐积累并触发睡眠，在睡眠期间逐渐消散并促使清醒。尽管近期证据表明，突触增强能够编码睡眠压力，但将突触强度与睡眠压力联系起来的细胞内机制仍不清楚。在此，我们证明，促睡眠激酶SIK3通过RhoA信号传导连接突触强度与睡眠压力。我们发现，在培养的皮层锥体神经元中，SIK3是化学性长时程增强（cLTP）诱导树突棘增大的必要因素，并且在体内正向调节前额叶皮层中的树突棘大小。在树突棘增大过程中，cLTP以SIK3依赖的方式降低RhoA活性；而在体内，激活RhoA会降低非快速眼动睡眠（NREMS）期间脑电图δ波密度，而后者是睡眠压力的指标。SIK3底物筛选鉴定出包括GEF-H1在内的多个RhoA调节因子，进一步的生化分析发现，SIK3介导的磷酸化可激活GEF-H1。然而，与我们的预期相反，通过药理学激活GEF-H1促进RhoA活性，会使培养神经元中的树突棘增大；而表达组成型活化的GEF-H1则以RhoA依赖的方式增加NREMS期间的δ波密度。综上，这些结果表明，SIK3通过两条依赖RhoA的通路增大树突棘并增强NREMS期间的δ波密度，从而驱动相互对立的中间表型。我们的研究鉴定出两条相互冲突的SIK3-RhoA信号通路，它们将突触调控与睡眠稳态联系起来。

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🏷️ 睡眠稳态 突触可塑性 SIK3激酶 RhoA信号通路 树突棘 长时程增强