白天犯困，晚上精神，這個基因突變讓你成為「夜貓子」？

2020-10-31 虎嗅APP

本文來自微信公眾號：學術頭條（ID：SciTouTiao），作者：曹綺桐，題圖來自：視覺中國

「白天犯困，晚上精神」，似乎已成為當下越來越多年輕人的標準生物作息。追劇、吃瓜、遊戲、夜宵……每每躺下真正準備入睡時都已是凌晨。

那麼，這種「慢性自殺式」的生活作息真的只是我們自己決定的？其實並不是。

（來源：Pixabay）

近日，來自加州大學聖克魯茲分校的研究人員及其合作者的一項最新研究表明，人體內的基因突變也可能會打亂生物鐘，從而導致一種常見的睡眠障礙——睡眠相位延遲紊亂（delayed sleep phase disorder），也就會形成「晚睡晚起」的作息習慣，具有這種睡眠障礙的人往往直到深夜才入睡，當然對他們來說早起就變得更加困難了。

早在2017年，科學家就發現基因CRY1出現的一種特殊突變，可以通過改變維持人體日常節奏的生物鐘的一個關鍵成分而導致睡眠障礙。在最新的工作中，研究人員在進一步揭示了CRY1基因突變的分子機制，並為潛在的治療方案指明了方向。

他們在研究工作中揭示了導致睡眠障礙的基因突變的分子機制，並為潛在的治療方案指明了方向。

相關工作以「The human CRY1 tail controls circadian timing by regulating its association with CLOCK:BMAL1」為題，於10月26日發表在《美國國家科學院院刊》（Proceedings of The National Academy of Sciences，PNAS）上。

（來源：PNAS）

論文作者之一、加州大學教授凱麗·帕奇（Carrie Partch）表示，「這種基因突變對人們的睡眠模式有顯著的影響。因此，在生物鐘中找出一種具體機制，將這種蛋白質的生化反應與人類睡眠行為控制聯繫起來，是一個值得探索的方向。」

這種突變十分普遍

多年來，帕奇一直在研究時鐘蛋白（clock proteins）的分子結構和相互作用。在今年早些時候發表的一項研究中，她的實驗室揭示了某些突變如何通過影響分子開關機制來縮短時鐘時間，從而使一些人極端喜歡早起的機制。

我們日常生理活動的每一個常規循環幾乎都是由細胞中時鐘蛋白的循環相互作用所驅動的。突變的生物鐘的基因產出的變異蛋白質會改變生物鐘的時間，導致睡眠障礙。有著較短的生物鐘周期的人會更容易早睡早起，反之，會導致人們晚睡晚睡。

帕奇表示，大多數已知的能改變生物鐘的突變都非常罕見。對於科學家來說，它們是了解生物鐘機制的重要線索，雖然一個特定的突變可能只影響百萬分之一的人。但與正常基因突變不同的是，「夜貓子」基因似乎影響更廣——大約每75名歐洲後裔中就有一人產生了這種基因變異。

他還表示，目前尚不清楚這種特殊的突變對睡眠障礙有多大影響。睡眠行為很複雜，人們熬夜的原因多種多樣，生物鐘紊亂的原因也很難確定。因此，發現一種與睡眠障礙相關的相對常見的基因變異是一個驚人的進展。

「這種基因突變真的很普遍，儘管我們還需要深入了解生物鐘時間變長在睡眠延遲中的作用，但這一突變顯然是導致人類夜間行為的重要原因。」 帕奇說。

如何起作用

這種突變會影響一種叫做隱花色素（cryptochrome）的蛋白質。隱花色素是對藍光敏感的一類黃素蛋白，它們存在於植物和動物中，隱花色素涉及植物和動物的晝夜節律，並且可能還涉及許多物種的磁場感測。雖然已有多項研究表明隱花色素的尾部影響晝夜節律，但其分子機制尚不清楚。

隱花色素是四種主要時鐘蛋白質之一。在這四種時鐘蛋白質中，兩種時鐘蛋白（CLOCK 和 BMAL1）形成一個複合體，啟動另外兩種蛋白（周期蛋白和隱花色素）的基因，後者結合後，會產生負反饋抑制第一對的活性，再減弱自己的活性，從而回歸初始狀態，以便再次開始循環。這個反饋迴路是生物鐘的中心機制，驅動著全身基因活動和蛋白質水平的每日波動。

帕奇的實驗室發現，隱花色素突變導致轉運出的蛋白質「尾端」上有一小段基因是被遺漏的，這段缺失也進一步了隱花色素與生物鐘BMAL1複合體結合的緊密程度。

「被剪掉的區域實際上控制著隱花色素的活動，幫助構成一個長達24小時的生物鐘。如果沒有了它，隱花色素會和受體蛋白結合得更緊，從而不斷延長循環的時間，導致每天都會拉長時鐘的長度。」 帕奇解釋說。

這些隱花色素結合後產生的蛋白複合物有一個缺口，在缺口處缺失的尾段會在這裡互相競爭並幹擾複合物的其餘部分的結合。帕奇解釋說，「複雜的結構和缺口的緊密程度決定了時鐘運行的速度。」

「這告訴我們，我們應該尋找與隱花色素尾部具有相同作用的藥物。」

目前，帕奇的實驗室正在做的就是這樣的工作，進行篩選分析，以識別與時鐘分子複合物口袋相結合的分子。

「我們需要把這個缺口的作用作為突破口，開發出能夠縮短睡眠障礙患者時鐘的療法。」

參考資料：Scientists discover how a common mutation leads to 「night owl」 sleep disorder. (n.d.). Retrieved October 28, 2020, from

https://medicalxpress.com/news/2020-10-scientists-common-mutation-night-owl.html

本文來自微信公眾號：學術頭條（ID：SciTouTiao），作者：曹綺桐

相關焦點

  • 晚上睡不著白天犯困怎麼辦
    晚上該睡的時候睡不著，白天該工作的時候確實困意難耐。如果您是因為長期失眠出現此種情況的話請另搜其他解決方法，本篇經驗適合於短期內出現的不正常情況。　　我們人體內的生物鐘是按照一定的規律起到調節作用的，比如經常晚上11點鐘睡覺的人，在正常情況下，時間到了11點的時候，人體生物鐘就會通過某種方式告訴人們累了要睡覺了，此種調節方式對人體機能的作用非常有效，能夠有效的促進身體的健康。但是因為某種原因出現晚上睡不著，或者白天因為什麼大睡了一場後，人體生物鐘就會開始出現錯亂。
  • 晚上不想睡,早上起不來?你可能是基因突變了
    你是不是晚上神採奕奕，工作效率奇高，然後第二天早上只能掙扎著爬起來？新的研究表明，你夜貓子的傾向可能是天生的，由基因決定。
  • 熬夜的原因有很多,可能是因為擁有這個「夜貓子」基因突變
    相應地，這些夜貓子要早起也很困難。 2017年，發表在Cell上的一篇研究指出了一個關鍵基因。 因為研究生物鐘分子機制而榮獲諾貝爾生理學或醫學獎的Michael Young博士帶領團隊發現，在家族性睡眠時相延遲症候群患者中，編碼蛋白質隱色素（cryptochrome）的基因CRY1出現了一種特殊的突變。
  • 百靈鳥與夜貓子---睡眠的科學
    這個世界有兩種人，像我一樣的「百靈鳥」，晚上9-10點鐘就犯困到不行，早上5-6點鐘就精神百倍。還有我反面的「夜貓子」，愈夜愈美麗，早上就是起不來。很多百靈鳥都規勸夜貓子，要「健康」一點，早睡早起。可惜夜貓子們總是不能堅持。夫妻之間要是一個百靈鳥一個夜貓子，那真是能打到天翻地覆。
  • 白天犯困,晚上失眠,老年人該如何睡個好覺?
    白天姥姥喜歡坐在沙發上看電視，看一會兒就開始打盹，舅媽以為姥姥睡著了，就把電視關了。電視一關，老太太就給驚醒了，說舅媽連個電視都不讓她看。晚上睡覺，姥姥在一樓，舅媽為了照顧姥姥也搬到了一樓。然後姥姥習慣了早睡，舅媽睡得比較晚，有時候會看電視。聲音已經很小了，姥姥還是能感覺到，於是又覺得舅媽不讓她睡覺。
  • 「夜貓子」用英文怎麼說?可不要翻譯成「night cat」!
    熬夜、晚睡似乎已經成為了現代年輕人的一種標誌，明明知道過了十二點睡覺對身體很不好，但每天凌晨還躺在床上玩手機或者在公司加班又或者在外嗨皮的人不在少數。他們並不是不想睡，只是一到晚上就莫名興奮，睡不著。像這類人，我們通常管他們叫「夜貓子」。
  • 早起鳥還是夜貓子?基因決定由不得你
  • 晚上孩子總熬夜怎麼辦?父母記住這3招,改變「夜貓子」孩子
    最近和女兒一起玩耍的小女孩，她媽媽說她每天晚上都要玩到12點左右才睡覺，經常把大人熬瞌睡了，自己還不願意睡。問她為什麼孩子不願意睡，她說孩子一直想玩耍，看起來精神特別充足。其實很多孩子都會出現這種情況，白天不睡覺，晚上也不願早點睡覺，熬著瘋玩。
  • 基因突變能不能使我們成為超級英雄?
    在解答這個問題之前，我們先來解釋一下，什麼是【基因】什麼又是【基因突變】。【基因突變】是指基因組DNA分子突然的，或者遺傳性發生變異現象，基因在結構上發生【鹼基對】組成或排列順序的改變。基因就像人類的編碼結構，是遺傳信息的基本單位，他通過複製把遺傳信息再傳遞給你的後代。那麼是什麼導致了基因突變呢？
  • 為什麼夜貓子智商更高,事實是這樣的嗎?
    夜貓子智商會更高嗎？之前的文章也曾講到，像馬化騰，張朝陽這些行業大佬的睡眠時間都很短，都是類似於夜貓子一類的人，能夠成為行業領頭羊，智商肯定也不低，那麼，夜貓子智商會更高嗎？所以我們就容易被誤導，不是說夜貓子就一定智商高，而是智商的人都喜歡夜貓子。看到這裡，保持早睡早起優良傳統的晨型人就不服氣了，難道我們智商就低人一等嗎？不要著急，雖然說作息習慣和能力有一定的變量關係，但不存在嚴格的關係。而且，睡眠類型雖有基因因素影響，但職業對其也有強大的幹擾。
  • 為什麼夏天容易犯困 如何趕走「瞌睡蟲」
    夏天有一個很常見的現象，那就是無論是上學的上班的，不少人整日哈欠連天、不停滴打盹，任何聲音聽起來都像是催眠，中午不睡下午就沒辦法正常工作學習，為了讓自己清醒，儘管掐了大腿抓了頭髮，但還是覺得困、無力、頭暈、厭食……不管晚上睡多久，白天仍舊有抵不住的睏倦。為什麼夏天容易犯困呢？　　多數人認為，夏天犯困是一種正常生理現象，並不重視。
  • 醫生:或是你忽視了3種疾病
    現今生活中夜貓子似乎已經變成了生活常態，睡眠時間往往很短，導致白天的時候會經常犯困，甚至反應能力也會變得遲緩，這都是因為睡眠不足造成的，睡眠質量往往跟眾多因素相關，比如：周邊環境、睡眠時間等等。但是有時候晚上明明已經睡夠了八個小時，早上起來還是會覺得很困，這個時候就要注意了，醫生提醒當心這三種疾病。第一、腦血管疾病隨著年齡的增加，身體機制開始發生變化，生活中的各種壓力都會導致睡眠質量下降，八個小時的睡眠看似足夠，但很多患有基礎疾病的人群就會更加容易犯困。可能是心血管發生異常，血管流通不通暢的情況下，大腦就會出現腦供血不足的情況，進而引發犯困。
  • 別費勁了,這事基因說了算
    科學家們最新發現，「夜貓子」和「早鳥」可能都是天生註定的，我們的基因決定了生物鐘調節睡眠模式的方式。由英國埃克塞特大學醫學院生物信息學教授麥可·威登(Michael Weedon)領導的最新研究，揭示了我們應被歸為「夜貓子」還是「早鳥」的遺傳原因。這項研究顯示，不管你如何努力，這一切都是基因在發揮作用。
  • 這些基因突變讓你成為「超人」
    【據新華社電】「基因突變」對現代人來說不是什麼新鮮詞彙，但你知道嗎，一些突變的基因可以給你帶來「超能力」哦。 基因突變是指DNA序列發生永久改變，有的有益，有的有害，有的不會產生任何影響，還有的可能給你帶來「超能力」。 英國《每日郵報》舉例說，一種名為MSTN的基因可以影響肌肉生長限制因子，讓肌肉生長不再受限，從而令肌肉細胞分化得更多、更大。
  • 為什麼冬季也會「犯困」?冬困和春困,有什麼不同?如何緩解?
    生活中經常會有犯困的時候，例如有些時候前一天睡眠不好，從而第二天犯困，但是有些時候犯困也分季節性，例如有些人處於冬季時很容易出現犯困的現象，這個是什麼原因？這個主要是 因為天氣的原因，冬天的時候晝短夜長，白天的時間變少了，晚上的時間增多，另外因為天氣比較冷，人們變得越來越懶，不願意運動，從而人體會產生疲倦感，易犯困。
  • 犯困誘因要知曉,規避應對刻不容緩
    其中對於孕前期的孕媽來說，懷孕身體最明顯的徵兆就是時常發生的困意很多孕媽懷孕以後就變得非常的嗜睡，幾乎是不分白天黑夜地睡覺，整個人都是軟綿綿的，身上沒有精神。大家都說，孕期多睡覺好啊，孩子長得快。孕期多睡覺對孩子有好處嗎？是什麼原因導致孕媽在孕期愛睡覺呢？孕期犯困的秘密一文講清。
  • 晚上時間怎麼利用?這裡有提高晚上學習效率的11個方法!
    小可愛們快點收藏哦~ 1、複習一下白天的內容 白天已經學習了太多知識，疲憊的大腦已經無法容納新的知識了，這個時候的我們可以適當的回顧下已經學過的知識，再複習下所學過的東西，這樣可以在無意識中加深印象，鞏固所學。
  • 你的生物鐘是什麼「時型」
    「早起的鳥」與「夜貓子」 　　都是基因「內置」好的 　　生物鐘最顯而易見的功能，就是告訴你什麼時候該起床什麼時候該睡覺。同時，它還能影響人體的新陳代謝、血壓體溫和肌肉控制等。基因Period-3可謂決定你是「早起的鳥」還是「夜貓子」的關鍵。 　　人體內的這種基因一個來自於母親，一個來自於父親。不同的基因版本，決定生物鐘「時型」的早或晚。擁有兩個較長版本Period-3的人一般都是「早起的鳥」，擁有兩個較短版本Period-3的人通常都是「夜貓子」。具體來說，「早起的鳥」不貪睡，是因為皮質醇等促使人們清醒的激素分泌水平更早地出現升高。
  • 老闆你聽我解釋:我春天犯困是有科學依據的!
    俗話說「春困秋乏夏打盹，睡不醒的冬仨月」，為什麼有的人明明睡眠充足，一到白天還是止不住地打瞌睡（老闆你聽我解釋，我昨晚真的沒通宵打遊戲）？是身體虛弱嗎？是失去生活熱情了嗎？是沒有愛與責任了嗎？不不不，是心有餘而力不足啊！
  • 孩子成了「夜貓子」,總是愛熬夜,孩子晚上不睡覺怎麼辦?
    在這個國慶去到了大姐家，親眼目睹了兩個熬夜小神獸，越到晚上越是精神，聲音越來越大，我告訴他該睡覺了，根本無動於衷，繼續玩玩具，繼續要吃零食。好不容易洗腳到了床上，床又成了一個新的玩耍領地。我相信不止是我大姐家面臨這樣的"夜貓子"難題。因為在我上班的學校很多孩子的黑眼圈，還有那萎靡不振的精神狀態告訴我很多孩子都是這樣的。但是熬夜危害是很大的，我們一起來看看一、孩子熬夜的危害。