Endogenes Ceramid-Phosphoethanolamin moduliert den zirkadianen Rhythmus und die Langlebigkeit in Drosophila

Die zirkadiane Uhr beinhaltet rhythmische Muster in Verhaltens- und physiologischen Prozessen, um den systemischen Stoffwechsel zeitlich mit dem Auf- und Untergang der Sonne zu koordinieren. In früheren Untersuchungen an menschlichen Probanden zeigten Sphingomyeline (SMs) auf individueller Basis eine starke Rhythmizität. Der mechanistische Zusammenhang zwischen SM und zirkadianer Regulation bleibt jedoch unklar.

In einer kürzlich veröffentlichten Studie in Naturwissenschaftliche Überprüfungpräsentierte das Team von Prof. Shui Guanghou vom Institut für Genetik und Entwicklungsbiologie (IGDB) der Chinesischen Akademie der Wissenschaften neue Erkenntnisse darüber, wie endogenes Ceramid-Phosphoethanolamin den zirkadianen Rhythmus und die Langlebigkeit über die Neural-Glia-Kopplung in Drosophila moduliert.

Die Forscher untersuchten, ob Ceramid-Phosphoethanolamin (CPE, strukturelles Analogon von SM) die Aufrechterhaltung der zirkadianen Uhr beeinflusst, indem sie die CRISPR/Cas9-Technologie einsetzten, um verschiedene Mutanten von Genen zu konstruieren, die an der Biosynthese und dem Metabolismus von CPE in Drosophila beteiligt sind.

Sie bestätigten, dass CPE für die Aufrechterhaltung des zirkadianen Rhythmus unerlässlich ist und dass ein CPE-Mangel zu Rhythmusstörungen führen und die Lebensdauer verkürzen kann, während eine Erhöhung von CPE oder SM den Rhythmus wiederherstellt und die Lebensdauer von Drosophila stark verlängert. Multi-Omics-Analysen zeigten, dass die Verringerung des CPE zu einer abnormalen glialen Glutamat-Signalübertragung und einer Störung des zirkadianen Rhythmus bei Drosophila führte.

Diese Ergebnisse zeigen, dass die CPE- oder SM-Produktion in Astrozyten-ähnlicher Glia (ALG) den zirkadianen Rhythmus in der Bewegungsaktivität und Lebensdauer in Drosophila moduliert. Es wäre sehr interessant und wertvoll, weiter zu untersuchen, ob die Aufrechterhaltung von CPE- oder SM-Spiegeln in ALG die Lebensdauer von Mäusen oder Primaten verlängern könnte.