探索遗传学的睡眠
早上闹钟设置,你的头碰到枕头,和一天的事件成为遥远的记忆当你陷入一种放松和状态,最终,睡觉。具有讽刺意味的是,当你把和身体为平均每晚八个小时什么都不做,你的身体非常清醒,进行一系列生物过程,旨在restore和恢复,修复组织,肌肉合成激素和生长。
美国国家睡眠基金会建议成人每晚睡7 - 9小时的睡眠,孩子11 - 14小时,对青少年8至10个小时。睡眠是积分等认知过程的处理和储存记忆,导致积极的心理健康;达赖喇嘛本人声称“睡眠是最好的冥想”。因此,它是十分关注的35.3%成年人报告有少于7小时的睡眠在一个典型的24小时内。具有讽刺意味的是,尽管支出平均25年的一生我们睡着了,我们的知识为什么我们的睡眠,睡眠的目的,非常有限。增加研究探索遗传和分子部队驾驶需要睡眠和睡眠不好的影响,可能有临床意义的一些有趣的发现。
基因影响睡眠时间
睡眠时间是个体之间的变化很大。有时这是通过选择——交易一个小时的睡眠看一集Netflix或完成一本书的一章前打瞌睡是一种常见的睡觉时间很多。然而,对于一些人来说,睡眠,可以是一个完整的苦差事。这是为什么,我们的基因是如何?
国家心脏、肺和血液研究所(NHLBI)进行了一次研究调查一组基因的差异也许可以解释为什么有些人需要更多的睡眠,和其他人少。1科学家们培育13代果蝇,要么是长睡眠者,每天睡18个小时,或短睡者,每天睡三个小时。当比较两组之间的基因数据苍蝇,科学家们确定了126 80个基因的差异,似乎与睡眠的持续时间有关。在两个不同的基因数量的角色在几个经典的发育和信号通路,包括表皮生长因子受体,河马,MAPK和Wnt等等。这项工作增加了进一步的证据暗示作用的Wnt信号通路在睡眠;以前的表观遗传研究显示DNA甲基化的改变的分子在Wnt通路在人类睡眠主题。2
在同类研究中规模最大的,马萨诸塞州综合医院的研究者们进行了全基因组协会(GWAS)研究在446000年人们识别基因与睡眠时间有关。参与者自我报告的睡眠时间他们通常接收和提供DNA样本。发表在自然通讯调查结果显示,76年的小说《基因区域与睡眠时间有关。3文章的第二和相应的作者理查德Saxena说“虽然后续研究需要澄清这些变异的功能影响,相关的基因在大脑发育中发挥作用,在神经元之间的信号传输”。携带一个基因变异影响睡眠时间一分钟;然而,携带更多的变异被发现转化为另一个22分钟的睡眠平均每晚。
短睡眠时间也发现基因与性状如吸烟和失眠,而长时间的变异与精神分裂症、冠状动脉疾病和2型糖尿病。位联席作者塞缪尔·琼斯补充道“作为更广泛的作品的一部分,我们的发现有可能帮助发现新的治疗睡眠和睡眠障碍”。
睡眠是治疗
当疾病来袭时,访问医生处方中通常结果大量的卧床休息和睡个好觉,但是为什么呢?最近的一次研究确定了单基因,NEMURI基因增加睡眠在果蝇模型的必要性。发表在科学,被NEMURI编码的蛋白质的研究表明,抗菌肽(AMP),是由大脑细胞分泌为了推动深度和长时间的睡眠后感染。4
通过NEMURI基因,研究人员能够精确控制果蝇睡眠模式。他们的研究结果显示苍蝇更容易引起每日睡眠期间,急性需要的增加,他们的睡眠(睡眠不足或感染引起的)减少。他们的结果,Amita Sehgal,出版的资深作者表示,“虽然这是一个常见的概念,睡眠和愈合是紧密相关的,我们的研究直接链接睡眠免疫系统,并提供了一种可能的解释睡眠疾病期间增加。”
相反,当诱导NEMURI的过度表达,增加睡眠和生存bacteria-infected观察苍蝇相比健康控制苍蝇。事实,增加睡眠疾病促进生存期间的飞行模型表明,促进睡眠作用NEMURI蛋白质可能同样重要的是,它的抗菌功能。
的使用果蝇在睡眠研究果蝇模型是一个增加的现象,基于证据哺乳动物睡眠生物学的几个特征保存在这种类型的飞行。他们的研究中,Sehgal评论“据我们所知,人类没有分子我们报告,NEMURI。然而,他们有类似的molecules-anti-microbial肽(安培数)。未来的研究将检验安培是否会影响睡在哺乳动物模型如老鼠,这可能暗示人类相似功能的。”
睡觉不是作弊,和缺乏睡眠可能会导致DNA损伤
我们都知道从经验,缺乏睡眠会影响我们的健康。未能得到最优7小时的小睡会使你感觉昏昏沉沉,徒劳的、在某些情况下,身体不适。在最基本的层面上的,我们的DNA,睡眠不好的影响是什么?尽管常见的座右铭,“睡眠是作弊”,事实是,睡眠不足会对我们的DNA产生负面影响。群人知道睡眠不足是医学专家。在一个观察研究发表在麻醉,研究人员分析了夜班的影响在49个健康的全职医生。基线血液收集从每个医生经过连续三天的充足的睡眠。524现场参与者被要求工作在一夜之间,一个额外的血液样本急性睡眠剥夺后早上了。
令人担忧的是,结果发现一夜之间现场电话参与者低基线DNA修复基因表达和DNA的数量增加相比,那些没有完成一个夜班。作者指出,大型前瞻性研究观察DNA损伤之间的关系,睡觉,和慢性疾病的研究。
10条建议关于如何快速入睡
你晚上辗转反侧吗?睡眠,已成为一件苦差事吗?如果是这样的话,我们的阅读信息图表学习十个专业建议如何入睡。
引用:
1。哈比森,S。,Serrano Negron, Y., Hansen, N. and Lobell, A. (2017). Selection for long and short sleep duration in Drosophila melanogaster reveals the complex genetic network underlying natural variation in sleep. PLOS Genetics, 13(12), p.e1007098.
2。尼尔森,E。,Boström, A., Mwinyi, J. and Schiöth, H. (2016). Epigenomics of Total Acute Sleep Deprivation in Relation to Genome-Wide DNA Methylation Profiles and RNA Expression. OMICS: A Journal of Integrative Biology, 20(6), pp.334-342.
3所示。Dashti, H。,Jones, S., Wood, A., Lane, J., van Hees, V., Wang, H., Rhodes, J., Song, Y., Patel, K., Anderson, S., Beaumont, R., Bechtold, D., Bowden, J., Cade, B., Garaulet, M., Kyle, S., Little, M., Loudon, A., Luik, A., Scheer, F., Spiegelhalder, K., Tyrrell, J., Gottlieb, D., Tiemeier, H., Ray, D., Purcell, S., Frayling, T., Redline, S., Lawlor, D., Rutter, M., Weedon, M. and Saxena, R. (2019). Genome-wide association study identifies genetic loci for self-reported habitual sleep duration supported by accelerometer-derived estimates. Nature Communications, 10(1).
4所示。户田拓夫,H。,Williams, J., Gulledge, M. and Sehgal, A. (2019). A sleep-inducing gene, nemuri, links sleep and immune function in Drosophila. Science, 363(6426), pp.509-515.
5。张,V。袁,V。,Wong, G. and Choi, S. (2018). The effect of sleep deprivation and disruption on DNA damage and health of doctors. Anaesthesia, 74(4), pp.434-440.