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The Effect of Caffeine Exposure on Sleep Patterns in Zebrafish Larvae and Its Underlying Mechanism.

ゼブラフィッシュ幼生の睡眠パターンに対するカフェイン曝露の影響とそのメカニズム (機械翻訳の邦題)

Clocks & sleep2024Wei Y, Miao Z, Ye H, et al.
研究デザインその他の原著論文
対象未確定

記録の確認項目

研究デザイン
その他の原著論文
対象
未確定
出版年
2024
出典
doi.org
抄録の表示
表示あり
出版状態
有効な記録
状態確認日
2026/08/17
収集日
2026/08/03
鮮度
確認期限内
確認段階
自動処理
記録状態
公開

日本語要約(機械生成)

本研究は、ゼブラフィッシュ幼生の睡眠・覚醒行動に対するカフェインの影響と、睡眠経路におけるcAMP応答エレメント結合タンパク質(CREB)やアデノシン(ADA)などの遺伝子発現への影響を調べた。最適な曝露濃度は31.25μM、62.5μM、120μMであり、曝露時間は死亡率10%未満を確保するため120時間以内とした。受精後24時間の時点でカフェインに曝露し、48時間の睡眠リズム(明暗周期14:10)を観察した。その結果、カフェインは睡眠パターン障害を誘発し、アデノシン受容体遺伝子(adora1a, adora1b, adora2aa, adora2ab, adora2b)を有意に上方制御し(p<0.05)、総睡眠時間と睡眠効率を著しく低下させた。また、曝露中にADA活性が有意に増加し(p<0.001)、CREBの組織特異的発現も免疫蛍光法により有意に増加した。カフェインはADA/ADORA/CREB経路を介して概日時計遺伝子を調節する可能性が示唆された。

この要約は公開抄録のみを根拠にAIが機械的に生成したものです。正確な内容は原文を確認してください。

抄録

The effect of caffeine on the behavior and sleep patterns of zebrafish larvae, as well as its underlying mechanisms, has been a topic of great interest. This study aimed to investigate the impact of caffeine on zebrafish larval sleep/wake behavior and the expression of key regulatory genes such as cAMP-response element binding protein (CREB) and adenosine (ADA) in the sleep pathway. To begin, the study determined the optimal dose and duration of caffeine exposure, with the optimal doses found to be 31.25 μM, 62.5 μM, and 120 μM. Similarly, the optimal exposure time was established as no more than 120 h, ensuring a mortality rate of less than 10%. The confirmation of these conditions was achieved through the assessment of angiogenesis and the inflammatory reaction. As a result, the treatment time point of 24 h post-fertilization (hpf) was selected to examine the effects of caffeine on zebrafish larval sleep rhythm (48 h, with a light cycle of 14:10). Furthermore, the study analyzed the expression of clock genes (bmal1a, per1b, per2, per3, cry2), adenosine receptor genes (adora1a, adora1b, adora2aa, adora2ab, adora2b), and key regulatory factors (CREB and ADA). The research confirmed that caffeine could induce sleep pattern disorders, significantly upregulate adenosine receptor genes (adora1a, adora1b, adora2a, adora2ab, adora2b) (p < 0.05), and markedly decrease the total sleep time and sleep efficiency of the larvae. Additionally, the activity of ADA significantly increased during the exposure (p < 0.001), and the tissue-specific expression of CREB was also significantly increased, as assessed by immunofluorescence. Caffeine may regulate circadian clock genes through the ADA/ADORA/CREB pathway. These findings not only enhance our understanding of the effects of caffeine on zebrafish larvae but also provide valuable insights into the potential impact of caffeine on human behavior and sleep.

DOI 10.3390/clockssleep6040048

PMID 39584977

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