對動物來說，睡眠的意義無庸置疑。但是睡眠的機制一直不清楚，以至很多失眠患者即使服用藥物，仍然達不到令人滿意的睡眠品質。
這項研究結果有望帶來睡眠調節的全新認識。
3個新穎的發現
D型絲胺酸曾被認為只存在於細菌中，但科學家近來發現，這種胺基酸也天然存在於人體內。不過，此前對D型絲胺酸生理功能的認識尚屬空白，只有一些研究顯示D型絲胺酸對人類大腦具有潛在作用。
這篇論文的第一作者戴熙慧敏告訴DeepTech ，該研究最重要的發現是，D型絲胺酸的合成酶（絲胺酸異構酶，SR）參與睡眠，如果SR基因缺失，睡眠減少。換句話說，D型絲胺酸在生理上，可以調控果蠅的睡眠。
具體來講，當任何一個合成D型絲胺酸的酶被基因突變而缺失後，果蠅的睡眠都減少，而降解D型絲胺酸的酶缺乏後，睡眠則增加。D型絲胺酸受體的基因缺乏後，睡眠也減少。
饒毅實驗室的博士後戴熙慧敏和周恩興等，通過給予不同的化學分子作為藥物，發現只有D型絲胺酸可以挽救 D型絲胺酸合成酶突變的睡眠表型。
另一項重要發現是腸道的奇特作用。一般認為腦內神經細胞調控睡眠。但戴熙慧敏和周恩興等發現，雖然合成D型絲胺酸的酶在神經細胞和腸道上皮細胞都存在，當合成酶的基因缺失後，會導致果蠅睡眠減少，但只要把合成酶放回腸道表皮細胞，就可以讓果蠅恢復正常睡眠。
該項研究的第三發現，是興奮性受體NMDA的出人意料的作用。已知NMDA受體是興奮性神經遞質麩胺酸的受體，一種想當然的看法是興奮神經元應該導致覺醒。但研究結果與想法截然不同，研究發現D型絲胺酸輔助麩胺酸啟動NMDA受體後，NMDA卻參與促進睡眠。
為什麽果蠅的睡眠研究很重要
睡眠是饒毅實驗室研究的生物學問題之一，近年該實驗室開始研究果蠅和小鼠的睡眠。
實際上，果蠅的睡眠研究與人類睡眠研究有較強的聯繫。
最早用於研究睡眠的主要動物是小鼠。約20年前，美國科學家率先用果蠅研究睡眠，利用其遺傳學的便利，發現了一些參與調節果蠅睡眠的基因。
對於果蠅睡眠的另一重要基礎研究是果蠅的生物鐘研究。自1971年開創的果蠅生物鐘研究，在經歷20多年的質疑後，於1990年代中後期被證明對包括人類在內的哺乳類也有意義。逐漸證明調節果蠅生物鐘的基因，絕大多數也是調節人類生物鐘的基因。
2017年，生物鐘的諾貝爾獎發給3位研究果蠅生物鐘的美國科學家，而未給研究小鼠和人的生物鐘的科學家，原因是前者的研究為先驅，後者的研究也很重要，但在時間上落後了。
在睡眠方面的研究，果蠅能否也能領先？目前還沒得到證明。什麽是睡眠？果蠅的靜息是睡眠嗎？就算是睡眠，果蠅的睡眠機制一定和高等動物類似嗎？
這些問題都還懸而未決。
本文係由DeepTech深科技授權刊登。原文連結：饶毅团队发现睡眠新分子：肠上皮产生特殊氨基酸调控果蝇睡眠
