晝夜節律,又叫“生物鐘”,是發生在人類等大多數生物中的周期性變化過程,包括激素水平、體溫調節和睡眠-覺醒模式周期性交替等。已有研究證據表明,晝夜節律的改變與疾病的發展有關,特別是代謝和精神紊亂。近期,我國科學家利用體細胞核移植技術、CRISPR/Cas9基因編輯技術,成功構建了體細胞基因敲除的生物節律紊亂獼猴模型,是模擬人體晝夜節律研究邁出的關鍵一步。
晝夜節律中的Chronotype即“晝夜偏好”,是一個人對早睡或晚睡的傾向性。據此,個體可被分為我們通常所說的早起的人、“夜貓子”和介于兩者之間的人。你也許會好奇為什么有的人越到晚上越精神,有的人能早睡早起?(姑且相信他不是因為工作吧)到底是什么導致個體之間晝夜偏好差異?近日,美國的一個研究團隊發現了數百個與個體晝夜偏好相關的基因位點,并發現早起的人或“夜貓子”體內的一些基因位點與心理健康相關的遺傳因素存在部分重疊。
1月29日,相關研究成果發表在Nature Communications上,研究團隊對697,828名個體進行了全基因組關聯研究(GWAS),尋找、鑒定了與睡眠時間相關的基因突變。研究發現偏好早起人的相關基因突變與積極心理健康相關突變之間存在明顯的重疊,“夜貓子”則擁有更多的與精神分裂、抑郁癥等疾病的相關基因突變。這是迄今為止最強有力的證據,證明“夜貓子”有更高的心理健康風險,例如精神分裂癥,但仍需要進一步的研究來充分理解這種聯系。
該研究涉及參與英國生物樣本庫和23andMe的參與者。研究人員在英國Biobank項目449,734名參與者的數據中尋找與自我報告睡眠表型相關的基因突變,并進行了GWAS分析。然后他們對另外的248,098名23andMe參與者進行了Meta分析,并利用基因型數據驗證了351個可疑突變,其中包括之前與晝夜節律偏好相關的20多個位點。
研究人員發現,與晝夜偏好相關的基因突變在大腦或視網膜組織中表達的基因中和周圍都有分布,包括已知的晝夜節律功能基因,谷氨酸、胰島素、環磷酸腺苷等信號通路的基因。這些基因可以用來估計晝夜偏好遺傳效應,尋找因果變異(Casual variants)。通過對所有位點的遺傳關聯進行精細定位,研究人員確定了10個編碼變異體,它們很有可能是因果變異,這為晝夜節律生物學研究提供了潛在的目標,并進一步證明了晝夜偏好與心理健康之間的因果關系。
隨后,研究團隊對英國生物樣本庫中85760名參與者的活動監測數據進行了深入挖掘時,發現研究中鑒定的晝夜偏好相關基因突變似乎與記錄的睡眠時間一致,但與其他睡眠特征不一致,如持續時間或睡眠質量。同時,通過孟德爾隨機分析,研究人員發現偏好早起人的相關基因突變與積極心理健康相關突變之間存在明顯的重疊,而“夜貓子”則擁有更多的與精神分裂、抑郁癥等疾病相關的基因突變。
該研究根據活動監測數據得出的客觀分析結果表明,晝夜偏好相關基因圖突變確實會影響睡眠時間的客觀測定,但與睡眠其他特征關聯度較。證明該研究正在研究有意義的生物關聯,并且可以量化這些基因突變對睡眠時間的影響,為晝夜節律生物學及其與人類疾病聯系的新見解。
研究人員在一份聲明中表示,人們對早晨或深夜的偏好似乎可歸結為人體內部時鐘功能和對外部光線反應的微妙差異。這些細微的差異可能會對我們生物鐘有效持續時間的能力產生潛在的重大影響,進而改變疾病、精神健康的風險。該研究強調了大量可以進行更詳細研究的基因,以確定不同的人如何擁有不同的生物鐘。
該研究以前所未有的規模分析了晝夜節律遺傳因素與精神健康風險間的聯系。小編想說的是,人類的晝夜節律除了受基因影響外,更多的可能還是來自生活方式的影響,例如工作、活動、飲食、人造光等。除了精神健康,很多研究也表明,晚睡對身體有著極大的傷害,為了自己的健康著想,還是當個早睡早起的人吧。
參考資料:
1.Genome-wide association analyses of chronotype in 697,828 individuals provides insights into circadian rhythms
2.Body Clock GWAS Uncovers Loci Related to Mental Health
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