Neuromedin s-producing neurons act as essential pacemakers in the suprachiasmatic nucleus to couple clock neurons and dictate circadian rhythms.
Neuromedin s-producing neurons act as essential pacemakers in the suprachiasmatic nucleus to couple clock neurons and dictate circadian rhythms.
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DOI：
10.1016/j.neuron.2015.02.006
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发表时间：
2015-03-04
期刊：
影响因子：
16.2
通讯作者：
Yanagisawa M
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Lee IT;Chang AS;Manandhar M;Shan Y;Fan J;Izumo M;Ikeda Y;Motoike T;Dixon S;Seinfeld JE;Takahashi JS;Yanagisawa M
哺乳动物的昼夜节律行为是由视交叉上核（SCN）内的神经元协调的，但产生计时所需的神经元数量仍然未知。我们表明，一个子集的SCN神经元表达的神经肽神经介肽S（NMS）在产生日常节奏的行为中起着至关重要的作用。我们证明，延长Nms神经元内的周期足以延长SCN的周期和行为昼夜节律。相反，在Nms神经元内没有功能性分子钟的小鼠缺乏同步分子振荡和连贯的日常行为节律。有趣的是，我们发现缺乏Nms及其密切相关的paradigm，Nmu的小鼠不会失去体内的昼夜节律。然而，从Nms神经元与完整的细胞自主时钟阻断囊泡传输扰乱SCN的定时机制，揭示Nms神经元定义了一个亚群的起搏器，控制SCN网络同步性和体内昼夜节律通过细胞间突触传递。
Circadian behavior in mammals is orchestrated by neurons within the suprachiasmatic nucleus (SCN), yet the neuronal population necessary for the generation of timekeeping remains unknown. We show that a subset of SCN neurons expressing the neuropeptide neuromedin S (NMS) plays an essential role in generation of daily rhythms in behavior. We demonstrate that lengthening period within Nms neurons is sufficient to lengthen period of the SCN and behavioral circadian rhythms. Conversely, mice without a functional molecular clock within Nms neurons lack synchronous molecular oscillations and coherent behavioral daily rhythms. Interestingly, we found that mice lacking Nms and its closely-related paralog, Nmu, do not lose in vivo circadian rhythms. However, blocking vesicular transmission from Nms neurons with intact cell-autonomous clocks disrupts the timing mechanisms of the SCN, revealing that Nms neurons define a subpopulation of pacemakers that control SCN network synchrony and in vivo circadian rhythms through intercellular synaptic transmission.
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