如今越來(lái)越多的年輕人加入了“熬夜大軍”，嘴上喊著“早睡早起身體好”，但躺在床上翻來(lái)覆去就是睡不著，手總是在不知不覺間又拿起手機(jī)奮戰(zhàn)到凌晨，黑眼圈日益加深。

但是，你有沒有想過(guò)，這不是因?yàn)槟愕淖飨⒘?xí)慣不好，而是一種疾病呢？

加州大學(xué)圣克魯斯分校（UC Santa Cruz）研究人員進(jìn)行的一項(xiàng)新研究表明，基因突變會(huì)打亂生物鐘的規(guī)律，從而導(dǎo)致一種常見的睡眠綜合癥，稱為睡眠時(shí)相延遲障礙（DSPD）。

睡眠時(shí)相延遲障礙的表現(xiàn)，深夜遲遲無(wú)法入睡

來(lái)源：baby.zdface

患有這種疾病的人要到深夜（通常是凌晨2點(diǎn)以后）才能入睡，早晨卻很難起床。

2017年，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一種令人驚訝的基因突變，可以改變維持日常生活節(jié)奏的生物鐘的關(guān)鍵成分，從而導(dǎo)致睡眠障礙。

這項(xiàng)新研究的相關(guān)論文發(fā)表在《美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊》（Proceedings of The National Academy of Sciences，PNAS）上，揭示了涉及的分子機(jī)制，并指出了可能的治療方案。

“這一基因突變對(duì)人們的睡眠模式產(chǎn)生了巨大影響，因此，在生物鐘中找出將這種蛋白質(zhì)的生物化學(xué)與控制人類睡眠行為聯(lián)系起來(lái)的具體機(jī)制令人感到興奮，”這篇研究論文的通訊作者、加州大學(xué)圣克魯斯分校凱麗·帕特奇（Carrie Partch）教授說(shuō)道。

實(shí)際上，我們生理活動(dòng)各個(gè)層面的規(guī)律都是由細(xì)胞中時(shí)鐘蛋白（clock proteins）的周期性相互作用形成的。

基因突變能夠改變時(shí)鐘蛋白的結(jié)構(gòu)，從而打亂生物鐘，導(dǎo)致睡眠時(shí)相延遲障礙。較短的生物鐘周期會(huì)使人們?nèi)胨推鸫驳臅r(shí)間比正常情況早（“晨鳥”效應(yīng)），反之，人們會(huì)晚睡晚起（“夜貓子”現(xiàn)象）。

“夜貓子”現(xiàn)象

來(lái)源：shihuo

帕特奇表示，大部分已知的能夠改變生物鐘周期的基因突變非常罕見。這些基因突變作為線索，對(duì)科學(xué)家了解生物鐘周期的原理十分重要。

通常來(lái)說(shuō)，一種特定的基因突變或許只能影響百萬(wàn)分之一的人。然而，在2017年這項(xiàng)研究中發(fā)現(xiàn)的遺傳變異，卻存在于大約75%的歐洲人體內(nèi)。

帕特奇解釋道，目前尚不清楚這種特定的基因突變與睡眠時(shí)相延遲障礙有多么密切的聯(lián)系。

睡眠行為很復(fù)雜，人們出于許多不同的原因而熬夜，就算出現(xiàn)睡眠障礙，也很難診斷出來(lái)。因此，發(fā)現(xiàn)一個(gè)相對(duì)常見的遺傳變異與睡眠時(shí)相延遲障礙有關(guān)是一個(gè)驚人的進(jìn)展。

帕特奇說(shuō)：“這種遺傳標(biāo)記確實(shí)非常普遍。關(guān)于延長(zhǎng)的生物鐘周期在睡眠時(shí)相延遲障礙中發(fā)揮的作用，我們?nèi)匀挥泻芏嘈枰私?，但這一基因突變顯然是造成人們熬夜行為的重要原因?！?/p>

該基因突變會(huì)影響一種叫做隱花色素（cryptochrome）的蛋白質(zhì)，這是四種主要時(shí)鐘蛋白之一。

首先，兩種時(shí)鐘蛋白（CLOCK和BMAL1）形成一個(gè)復(fù)合物，然后激活其他兩種蛋白（周期蛋白和隱花色素）的基因，后者結(jié)合的產(chǎn)物會(huì)抑制第一對(duì)時(shí)鐘蛋白的活性，自身的活性也隨之減弱，從而回到初始狀態(tài)，重新開啟一個(gè)新的循環(huán)。

這個(gè)反饋回路是生物鐘的中心機(jī)制，驅(qū)動(dòng)著整個(gè)人體內(nèi)基因活性和蛋白質(zhì)水平的每日波動(dòng)。

帕特奇的實(shí)驗(yàn)室發(fā)現(xiàn)，隱花色素突變導(dǎo)致蛋白質(zhì)“尾巴”上的一小部分被剔除，這改變了隱花色素與復(fù)合物（由CLOCK和BMAL1形成）結(jié)合的緊密程度。

帕特奇解釋說(shuō)：“被剔除的區(qū)域?qū)嶋H上控制著隱花色素的活動(dòng)，形成24小時(shí)制的生物鐘周期。沒有了它，隱花色素會(huì)與復(fù)合物更緊密地結(jié)合在一起，從而延長(zhǎng)每天的生物鐘周期?！?/p>

結(jié)合后產(chǎn)生的蛋白復(fù)合物有一個(gè)“口袋”，隱花色素“尾巴”區(qū)域通常會(huì)在這里互相競(jìng)爭(zhēng)并干擾復(fù)合物其余部分的結(jié)合。

帕特奇繼續(xù)解釋道：“蛋白復(fù)合物與這個(gè)‘口袋’結(jié)合的緊密程度決定了生物鐘運(yùn)轉(zhuǎn)的速度。也就是說(shuō)，我們應(yīng)該研發(fā)與隱花色素‘尾巴’區(qū)域起到相同作用的藥物?！?/p>

蛋白復(fù)合物的“口袋”

來(lái)源：G. Carlo Parico

帕特奇的實(shí)驗(yàn)室目前正在做這項(xiàng)工作，她表示：“我們需要抓住‘口袋’這個(gè)突破口，開發(fā)出可以縮短睡眠時(shí)相延遲障礙患者的生物鐘周期的療法?！?/p>

帕特奇多年來(lái)一直在研究時(shí)鐘蛋白的分子結(jié)構(gòu)和相互作用。今年早些時(shí)候，她的實(shí)驗(yàn)室發(fā)表了一項(xiàng)研究，展示了某些基因突變?nèi)绾瓮ㄟ^(guò)影響分子機(jī)制來(lái)縮短生物鐘周期，導(dǎo)致有的人起得特別早。

這項(xiàng)新研究的靈感來(lái)自洛克菲勒大學(xué)（Rockefeller University）諾貝爾獎(jiǎng)得主邁克爾·揚(yáng)（Michael Young）于2017年發(fā)表的一篇關(guān)于隱花色素突變的論文。

編譯 | Gabrielle版面 | 顧天紅