晝夜節(jié)律和睡眠問題

健康睡眠，遠離慢性病。充足的睡眠、均衡的飲食和適當?shù)倪\動，是公認的三個健康指標。睡眠又影響后面兩者，所以睡眠在這三項指標中，最為重要。我們說到睡眠，必然與晝夜更替有關(guān)，我們?nèi)祟愖约?，包括各種動物，都是晝行夜睡。

世界衛(wèi)生組織WHO對15個國家14個地區(qū)的基層醫(yī)療就診的病人調(diào)研，發(fā)現(xiàn)有27.4%的人睡眠有問題。整個美國的失眠發(fā)生率達32-50%，英國10-14%，日本20%，法國30%，而且中國也在30%以上，中國睡眠研究會發(fā)布的《2019中國青少年兒童睡眠指數(shù)白皮書》中說到，超60%的中國6-17歲的青少年兒童睡眠時間不足8小時，課業(yè)壓力過大，是孩子睡眠的第一殺手。

睡眠質(zhì)量差的另一個重要原因是晝夜規(guī)律的打破，很多人是夜貓子，白天睡晚上活動，久之，就會出現(xiàn)一系列健康問題。比如，熬夜會破壞人體內(nèi)時鐘，各種疾病，尤其是精神疾病，像抑郁、注意力不集中等會浮現(xiàn)；另外熬夜睡眠不足，神經(jīng)突觸部分被星形膠質(zhì)細胞被大量吞噬，造成大腦開始吞噬自己，記憶力衰退；熬夜也影響調(diào)節(jié)生物節(jié)律的關(guān)鍵基因序列序列失效，然后誘發(fā)癌癥發(fā)生

特殊的基因序列控制的生物節(jié)律

被稱為“鐵娘子”的英國首相撒切爾夫人(Thatcher)，她就是睡得很少且生物鐘異于常人的典型。撒切爾夫人(Thatcher)從1979年至1990年擔(dān)任英國首相，撒切爾夫人(Thatcher)擔(dān)任英國首相時日夜不分的工作很著名，其中一個關(guān)鍵表現(xiàn)是睡眠時間很短，每晚只需4個小時睡眠就足夠了，然后立刻投入到繁忙工作中去，也就是說在團隊睡覺的時候，她還在工作，這也苦了當時她的工作人員，以至于不得不出現(xiàn)工作人員倒班的情況，也實屬世界領(lǐng)袖中的拼命三郎了

很多人認為，撒切爾夫人(Thatcher)這種睡眠方式是一種職業(yè)病，因為首相確實是一個日理萬機，無法得以正常睡眠和休息的工作，而且英國前首相溫斯頓·丘吉爾在戰(zhàn)爭最焦灼的那一段時間每晚只休息4個小時，而且不不一定能睡著，美國總統(tǒng)奧巴馬也是同樣，但沒有那么厲害，每天只睡6個小時。

但人們發(fā)現(xiàn)，無論撒切爾在擔(dān)任首相之前還是之中及之后，她的睡眠都是4-5個小時之間，遠低于普通人。因此工作和職業(yè)，也即文化外圍因素并非是撒切爾夫人(Thatcher)睡眠時間異常的主要原因。

研究發(fā)現(xiàn)一些人睡眠不足是一些基因序列在起作用，比如DEC2（又稱BHLHE41）基因序列如果發(fā)生變異，就會少睡覺。美國加利福尼亞大學(xué)神經(jīng)學(xué)系的何英（Ying He）在2009年8月14日的《Science》雜志上發(fā)表文章稱，由DEC2基因序列編碼的蛋白上的一個氨基酸發(fā)生替換突變，位于第384個氨基酸的脯氨酸變成精氨酸（p.Pro384Arg）會導(dǎo)致人睡眠少。攜帶有p.Pro384Arg基因序列變體的人每天只睡6小時，而經(jīng)過對比實驗發(fā)現(xiàn)，同一個家族中不攜帶這個突變基因序列的人平均每天要睡8小時。

此后，美國費城應(yīng)用基因序列組學(xué)中心的雷納塔·佩雷戈里諾（Renata Pellegrino）等人也對DEC2基因序列進行了研究。他們選擇了100對雙胞胎（59對同卵雙胞胎和41對同性異卵雙胞胎）進行熬夜研究。先讓雙胞胎在實驗室睡兩晚正常的覺，然后讓他們在38小時都不睡覺，同時在不睡覺的時間內(nèi)每兩個小時接受一次反應(yīng)測試，以檢測他們在不睡覺情況下的反應(yīng)能力。反應(yīng)時間長于500毫秒即可認為是缺覺影響了他們的反應(yīng)能力。

結(jié)果發(fā)現(xiàn)，攜帶有p.Tyr362His基因序列變體（在DEC2基因序列編碼的蛋白第362位上的酪氨酸突變?yōu)榻M氨酸，p.Tyr362His）的人比不攜帶該基因序列變體的人睡眠時間要少一些，一般每晚只睡6小時。在連續(xù)38小時未睡覺的情況下，攜帶有p.Tyr362His基因序列變體的人比未攜帶者的精神狀況也要好得多。這表明，特殊的基因序列決定了一個人特殊的生物節(jié)律和是否習(xí)慣性熬夜。

更多的“撒切爾基因序列”

深置于每個個體的基因序列，也即生物學(xué)原因才是每個人睡多睡少的主要原因。所以，有人把p.Pro384Arg或p.Tyr362His基因序列變體稱為“撒切爾基因序列”，但是，撒切爾夫人(Thatcher)體內(nèi)是否有這兩種基因序列尚無具體研究證實，而且即便有“撒切爾基因序列”，可能也不是一兩個的問題。

研究人員發(fā)現(xiàn)，DEC2基因序列編碼的蛋白第362位到第384位氨基酸都有可能出現(xiàn)突變，從而讓這些基因序列成為少睡覺的基因序列。動物研究也發(fā)現(xiàn)，DEC2基因序列突變后的老鼠比正常老鼠少睡1個小時，DEC2基因序列突變的果蠅少睡2個小時。

當然，并非只有DEC2基因序列掌控著人的短睡眠。德國慕尼黑大學(xué)的生物學(xué)家蒂爾·倫內(nèi)伯格（Till Roenneberg）和卡拉·阿勒布蘭特（Karla Allebrandt）從愛沙尼亞、意大利等7個歐洲國家征集4260名志愿者，研究他們睡眠習(xí)慣與基因序列差別，發(fā)現(xiàn)ABCC9基因序列是一種少眠基因序列，擁有這種基因序列的人可以每晚只睡4個小時，但白天仍能精神飽滿地工作。ABCC9基因序列在進化上很古老，存在于哺乳動物的心臟、骨骼肌、大腦和胰腺中。這一基因序列同時還能在糖尿病和心臟病發(fā)病機理上發(fā)揮作用，因此研究人員認為，ABCC9基因序列才稱得上少眠基因序列。

但是，DEC2基因序列與ABCC9基因序列控制睡眠的途徑不同，前者是控制晝夜節(jié)律的生物鐘，后者可能是調(diào)控睡眠需求的穩(wěn)定狀態(tài)。DEC2基因序列編碼產(chǎn)生的蛋白質(zhì)是一類轉(zhuǎn)錄抑制子，能夠抑制生物鐘的核心調(diào)控元件，如時鐘基因序列CLOCK和BMALL1，從而減少人的睡眠時間。ABCC9基因序列則可能直接調(diào)控人的睡眠需求，從而減少人的睡眠。

然而，無論是DEC2基因序列還是ABCC9基因序列在人群中都屬于非主流，研究發(fā)現(xiàn)，只有1%的人擁有變異的DEC2基因序列。所以，多數(shù)人的睡眠時間都會遠遠超過4小時，達到7-8小時。

文化和社會因素影響睡眠

生物因素固然是決定人們睡眠時長的主要原因，但文化和環(huán)境因素對睡眠時長的影響也不能忽略。比如，早起的鳥兒有蟲吃是人類所有文化都推崇的一種生活方式，自覺延長工作時間和減少睡眠時間也是被實踐證明了的取得財富和成功的一種有效途徑。

在這樣的文化影響下，現(xiàn)代人會不知不覺減少睡眠時間。而且，現(xiàn)代很多年輕人也熱衷于晚上上網(wǎng)工作和娛樂，尤其是那些自由職業(yè)者。即便不是自由職業(yè)者，很多人都要熬到深夜，既工作，又與朋友和工作伙伴保持聯(lián)系，還要談戀愛和追星刷屏等。

現(xiàn)在，一些研究發(fā)現(xiàn)，一名成年人一般每天只要睡眠時間有7個小時左右就行。不過，每個人需要睡多長時間不會一概而論，需要的是遵循自己的感受。如果睡6個小時或9個小時才能精神飽滿，說明你的基因序列決定了你必須睡如此少或如此多的時間。強行要求自己只睡7小時并不適宜于每一個人。而且，睡眠時間也與年齡有關(guān)。對于普通成年人（包括老年人），一天睡7-8個小時、學(xué)齡兒童一天睡8-9個小時、青少年一天睡8個小時可能是適宜的。

對于大多數(shù)人來說，保持夜晚睡覺白天工作的晝夜節(jié)律才是有益健康的，像撒切爾夫人(Thatcher)那樣的夜貓子只是因為有基因序列的差異和工作性質(zhì)的特殊要求，才會形成與別人不一樣的生物節(jié)律，這一點并非是刻意學(xué)習(xí)和模仿就能做到的。

?

參考文獻

1.The transcriptional repressor DEC2 regulates sleep length in mammals.

He Y, Jones CR,et al.Science. 2009 Aug 14;325(5942):866-870. doi: 2.1126/science.1174443.

2.Renata Pellegrino, et al.A Novel BHLHE41 Variant is Associated with Short Sleep and Resistance to Sleep Deprivation in Humans.Sleep 2014 ;37 (8): 1327-36.

3.Lulu Xie，Maiken Nedergaard et al.?Sleep Drives Metabolite Clearance from the Adult Brain.?Science,373 (2013);342,DOI: 10.1126/science.1241224 ,

4.Carla S. M?ller-Levet,?Derk-Jan Dijk,et al.Effects of insufficient sleep on circadian rhythmicity and expression amplitude of the human blood transcriptome.?Proceedings of the National Academy of Science of the United States of America,February 25, 2013,2013, doi: 10.1073/pnas.1217154110

5.S.N. Archer，Derk-Jan Dijk et al. Mistimed sleep disrupts circadian regulation of the human transcriptome. Proc Natl Acad Sci U S A. 2014 Feb 11;111(6), doi/10.1073/pnas.1316335111, 2014.

更多實用科普，科學(xué)界內(nèi)幕潛規(guī)則，關(guān)注科學(xué)作家，歷任《百科知識》副主編，張?zhí)锟?/p>

微信公眾號：張?zhí)锟?/p>