充足的睡眠對(duì)于保持身體健康和日間的狀態(tài)都非常重要，但怎么才算“充足”卻因人而異，有的人一天睡上9小時(shí)都意猶未盡，有的人每天卻只需要睡不到6個(gè)小時(shí)。傳說(shuō)中，撒切爾夫人每天只睡4個(gè)小時(shí)，卻仍能不改“鐵娘子”風(fēng)范。這樣異于常人的表現(xiàn)型（Phenotype）背后，是否也有著與別不同的基因型（Genotype）？
“鐵娘子”撒切爾夫人。圖片來(lái)源：dailymail.co.uk
一般認(rèn)為，人的睡眠和覺(jué)醒過(guò)程，受到兩套機(jī)制的調(diào)控，一套是控制近晝夜節(jié)律的生物鐘，另一套是調(diào)控睡眠需求的睡眠內(nèi)穩(wěn)態(tài)。這兩套系統(tǒng)相互作用，共同影響著我們什么時(shí)候睡，睡多久，睡得怎么樣。在這兩套調(diào)控機(jī)制中，一個(gè)叫DEC2（又叫BHLHE41）的基因發(fā)揮著特別的作用：它的表達(dá)受到生物鐘的調(diào)節(jié)，表達(dá)出的蛋白質(zhì)是一類(lèi)轉(zhuǎn)錄抑制子，能夠反過(guò)來(lái)抑制生物鐘的核心調(diào)控元件CLOCK和BMALL1，最終影響人的睡眠時(shí)長(zhǎng)。
2009年，加州大學(xué)舊金山分校的徐瓔研究組發(fā)現(xiàn)，DEC2蛋白上的一個(gè)氨基酸替換突變（第384個(gè)氨基酸殘基從脯氨酸變?yōu)榫彼?，p.Pro384Arg）會(huì)導(dǎo)致人們呈現(xiàn)“睡得少”的表型[1]。在入睡時(shí)刻相差無(wú)幾的前提下，攜帶這個(gè)突變的人所習(xí)慣的平均睡眠時(shí)間，僅僅是每天6.25小時(shí)，比同家族中不攜帶這個(gè)突變的人（平均每天8.06小時(shí)）要短得多。
這一發(fā)現(xiàn)讓費(fèi)城兒童醫(yī)院應(yīng)用基因組學(xué)中心的雷納塔·佩雷戈里諾和同事饒有興致：DEC2上其他位點(diǎn)的突變會(huì)怎樣影響人們的睡眠狀況？他們對(duì)59對(duì)同卵雙胞胎和41對(duì)同性的異卵雙胞胎進(jìn)行了“熬夜實(shí)驗(yàn)”——研究者在實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前一周收集雙胞胎的日常睡眠數(shù)據(jù)，到參與實(shí)驗(yàn)后，雙胞胎們先在實(shí)驗(yàn)室睡兩晚安穩(wěn)覺(jué)，然后便開(kāi)始接受長(zhǎng)達(dá)38小時(shí)的睡眠剝奪。在這段不能睡覺(jué)的時(shí)光里，他們需要每?jī)蓚€(gè)小時(shí)接受一次反應(yīng)測(cè)試，檢測(cè)他們?cè)谒邉儕Z期間的反應(yīng)力。被試反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)于500毫秒的次數(shù)可以反映“缺覺(jué)”對(duì)他們的影響。在熬過(guò)38小時(shí)之后，被試得以安心補(bǔ)覺(jué)。
在分析雙胞胎們的睡眠數(shù)據(jù)時(shí)，研究者發(fā)現(xiàn)了一位“天生睡得少”的男青年。實(shí)驗(yàn)前一周的睡眠記錄顯示，這個(gè)小伙子每天比他的異卵同胞兄弟少睡超過(guò)一小時(shí)。就算在經(jīng)過(guò)38小時(shí)睡眠剝奪后的愉快補(bǔ)眠階段，他也只睡了8個(gè)小時(shí)，他的兄弟則大睡了9.5小時(shí)。研究者對(duì)這對(duì)雙胞胎的DEC2基因進(jìn)行測(cè)序后發(fā)現(xiàn)，睡得少的那位攜帶著一個(gè)位于DEC2第五外顯子上的氨基酸替換突變。不過(guò)，和2009年發(fā)現(xiàn)的p.Pro384Arg不同，這次的突變發(fā)生在DE2的第382位，從酪氨酸突變?yōu)榱私M氨酸（p.Tyr382His）[2]。
睡得少還不算本事。在“熬夜實(shí)驗(yàn)”過(guò)程中，盡管攜帶DEC2突變的男孩比兄弟更渴望睡覺(jué)，他在反應(yīng)時(shí)間測(cè)試中的表現(xiàn)仍明顯優(yōu)于另一位：平均只出現(xiàn)6.8次“反應(yīng)慢”的狀況，他的兄弟反應(yīng)遲滯的次數(shù)則達(dá)到11.5次。這樣的結(jié)果提示，攜帶這一突變的人，不僅睡得少，還可能抵抗睡眠剝奪對(duì)神經(jīng)行為造成的影響。
以“睡得很少，干活還好”聞名的撒切爾夫人，是不是也攜帶有這種突變呢？真相不得而知。但研究者表示，DEC2蛋白第362位到第384位也許的確是出現(xiàn)功能性突變的“熱點(diǎn)”。利用分子生物學(xué)手段，研究者隨后分析了這一突變蛋白的作用。DEC2原本能夠抑制CLOCK/BMAL1和NPAS2/BMAL1的轉(zhuǎn)錄激活功能，但這一 作用在p.Tyr382His突變攜帶者中喪失了，從而改變了突變攜帶者的睡眠時(shí)長(zhǎng)和缺覺(jué)時(shí)表現(xiàn)，產(chǎn)生了看起來(lái)很了不起的睡眠表型。
此外，這些發(fā)現(xiàn)也提示，經(jīng)典的生物鐘元件，也可能跑到睡眠內(nèi)穩(wěn)態(tài)的調(diào)控系統(tǒng)內(nèi)發(fā)揮作用。各種基因變體影響睡眠的具體分子機(jī)制還有待探究。或許有一天，我們能在摸清睡眠機(jī)制后，找到既能縮減睡眠時(shí)間，又能提高缺覺(jué)時(shí)狀態(tài)的“妙方”，但在此之前，還是別妒忌那些帶有DEC2 p.Tyr382His突變的人們了——遵循自己的睡眠需求，建立良好的作息習(xí)慣，才是保持健康狀態(tài)的真正妙方。（編輯：球藻怪）
蘇木七對(duì)本文亦有貢獻(xiàn)。
聯(lián)系客服
