大多數(shù)人每晚需要約8小時睡眠才能正常工作，但一種罕見的遺傳特征使部分人僅需3小時睡眠即可保持精力充沛。5月5日發(fā)表于美國《國家科學院院刊》的一項研究中，科學家發(fā)現(xiàn)了一種可能解釋部分人群低睡眠需求的基因突變。

有些人在睡眠不足的情況下也可以很好地工作。圖片來源：Oleg Breslavtsev/Getty

論文合著者、美國加州大學舊金山分校的神經(jīng)科學家和遺傳學家傅嫈惠表示，研究自然短睡眠者的基因變化，有助于開發(fā)睡眠障礙的治療方法。自然短睡眠者即每晚僅睡3至6小時卻不受負面影響的人群。

“當我們?nèi)胨?，身體仍持續(xù)工作，進行自我解毒和損傷修復?！备祴敾菡f，“這些人群在睡眠期間進行的各項生理功能，都能以比我們更高的效率完成。”

在21世紀初，傅嫈惠及其團隊接觸到一批每晚僅睡6小時或更少的研究對象。通過分析一對母女的基因組，研究團隊在調(diào)節(jié)人體晝夜節(jié)律（控制睡眠-覺醒周期的生物鐘）的基因中發(fā)現(xiàn)了一個罕見突變。研究人員認為，這種基因突變解釋了她們的短睡眠需求。這項發(fā)現(xiàn)促使其他具有類似睡眠習慣的人聯(lián)系實驗室進行DNA檢測。

目前該團隊已掌握數(shù)百名自然短睡眠者的數(shù)據(jù)。傅嫈惠和同事迄今已鑒定出與這種特征相關(guān)的4個基因中的5種突變，不過不同家族往往具有不同變異。

最新研究中，研究團隊在自然短睡眠者的DNA中發(fā)現(xiàn)了一個新的SIK3基因突變。該基因編碼的酶在神經(jīng)元間隙等部位具有活性。日本研究人員此前曾在Sik3基因中發(fā)現(xiàn)另一導致小鼠異常嗜睡的突變。

研究團隊對小鼠進行基因改造使其攜帶新突變，發(fā)現(xiàn)這些動物每日睡眠時間較未攜帶突變的小鼠減少約31分鐘——小鼠通常每天睡眠約12小時。團隊還發(fā)現(xiàn)，突變酶在大腦突觸中活性最強。傅嫈惠指出，這表明該突變可能通過維持大腦穩(wěn)態(tài)來縮短睡眠時間，支持“睡眠有助于大腦重置”的理論。

美國哈佛醫(yī)學院的神經(jīng)學家Clifford Saper表示，突變小鼠僅減少部分睡眠時間的事實說明Sik3突變并非降低睡眠需求的主因。他補充道：“該基因突變導致小鼠異常睡眠模式的研究發(fā)現(xiàn)，與此前關(guān)于Sik3的認知高度吻合，有助于我們理解嗜睡的生物學基礎(chǔ)?！?/p>

關(guān)于這些基因及其變異如何普遍影響睡眠的機制仍在探索中。傅嫈惠希望通過對自然短睡眠者足夠多的突變的研究，幫助科研人員更好理解人類睡眠調(diào)節(jié)機制。

相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1073/pnas.250035612

來源：中國科學報