熬夜改變基因或誘發慢性病

最近，《臨床內分泌學和新陳代謝期刊》發表了瑞典烏普薩拉大學和卡羅林斯卡醫學院科學家的研究成果。他們招募了15名健康的男性志愿者進行睡眠實驗，發現一夜不眠后，志愿者生物鐘核心基因的表達發生了改變。

疑問：

僅僅通宵一晚就會改變基因表達？睡眠和哪些生命活動有交叉？睡眠時間的長短又與哪些疾病有著密切聯系？

解答：

東南大學教授韓俊海告訴記者，睡眠受兩方面因素影響，即生物的晝夜節律和睡醒穩態系統。一夜不眠后，基因表達改變的現象并不奇怪。

“實際上，這篇文章主要圍繞DNA的甲基化來談，屬于表觀遺傳學的研究范疇。基因組上有很多DNA編碼的基因，表觀遺傳修飾不是改變了DNA編碼，而是改變了DNA的修飾，相當于做了新的記號或‘標簽’。”中科院生物物理所腦與認知國家重點實驗室研究員李巖表示。

她介紹說，生物鐘基因與睡眠調節直接相關，這些基因在進化中十分保守，最早都是通過研究果蠅的生物節律發現的。實際上，這些基因的表達水平本身會隨著晝夜更替而出現周期性的波動。睡眠、飲食等行為的改變，都會顯著影響這些基因的表達狀況。值得注意的是，長期的基因表達改變或“標簽”的改變，會引起一些不可逆的變化，而這些可能是眾多慢性疾病的誘因。

據了解，進食、睡眠、記憶、衰老，這些基本的生命進程有各自的調控通路，但同時它們又錯綜復雜，交互影響。例如，饑餓會影響睡眠，睡眠缺乏又損害記憶，而進食或睡眠不規律都會影響壽命。

長期以來，李巖以果蠅為模式動物，從事神經生物學研究。她介紹說，雖然昆蟲的睡眠沒有類似于高等動物躺臥的動作，但研究顯示果蠅的睡眠具有很多與人類相似的特征，比如晚上睡得多、白天睡得少，且“男女”有別等。同時，果蠅中存在促進睡眠和促進覺醒的神經中樞。這兩種中樞緊密相鄰，通過Go蛋白互相抑制以實現睡眠和覺醒的切換。

睡眠和很多生命活動都有交叉，比如睡眠不好會影響學習記憶。在果蠅中開展的實驗證明，學習后如果被剝奪睡眠，比如給一些物理震動或光照干擾，學習記憶水平就會變得很低，說明睡眠對于記憶的形成和鞏固非常重要。而近期研究顯示，一些攜帶記憶缺陷基因突變的果蠅，如果被人為增強睡眠，吃一些促進睡眠的藥，或者激活睡眠中樞增加睡眠量，這些果蠅的記憶能力就能明顯提升。

進食和睡眠的關系也很密切。在倒時差時，人們往往注重調節睡眠時間，但研究表明，控制進食節奏更加有效。針對果蠅進行的研究發現，飲食代謝組織中細胞的生物鐘基因也具有晝夜變化特征，而且獨立于大腦生物鐘的調節規律。今年發表于《科學》雜志的一篇文章稱，如果食物供給從全天改為僅白天提供，使進食更規律，那么果蠅的壽命會延長，心跳監測等指標也顯示出進食規律的果蠅更健康。