作者:刘海英 来源:科技日报 发布时间:2009-8-15 11:24:07
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《科学》:首次发现调控人类睡眠基因
为揭示人类睡眠谜团打开了一扇窗户
 
美国加州大学旧金山分校网站8月13日发布新闻公告称,该校研究人员发现了调控人类睡眠时间的第一个基因。该发现为揭示人类睡眠谜团打开了一扇窗户,无疑将对未来人们的身心健康产生重大影响。相关研究成果刊登在8月14日出版的美国《科学》杂志上。
 
睡眠是每个人每天必做之事,人一生中的三分之一时间要在睡梦中度过。但即使科学已经十分发达的今天,睡眠仍是一个相当神秘的生理现象。有的人每天只睡五六个小时,依然能够神采奕奕,而有的人即使睡八九个小时还萎靡不振。
 
就目前所知,睡眠在很大程度上由两种机制调控:一是昼夜节律,在24小时内,人体的生理生化机制会出现盛衰变化,从而调节睡眠时间;二是体内状态平衡机制,它确保了人体在经过必要时间的睡眠后能够得到恢复,它也使人能在需要时睡觉,在身体得到满足时醒来。昼夜节律和体内平衡机制的相互作用,影响着睡眠的时间点、长度、质量以及醒后人体的各种机能状况。而关于这些机制的具体细节,目前仍处于一无所知的状态。
 
该校神经学教授付颖慧(音译)博士领导的研究小组在研究中发现,在一个小型家庭中,母亲和其成年女儿每日的睡眠需求一直都远比其他人少。经过对这两位妇女和她们大家庭中其他成员的血液样本分析,研究人员确定了一种名为hDEC2基因的变异。DEC2是一种转录因子,会抑制某些基因的表达,并参与昼夜节律的调节。
 
随后,研究人员对小鼠和果蝇进行了基因改造,以研究变异基因对其行为和睡眠模式的影响。通过对转基因小鼠的脑电图(EEG)和肌电图(EMG)监测,研究人员发现,转基因小鼠的睡眠时间明显减少。在被强行剥夺了6个小时的睡眠后,转基因小鼠需要弥补的睡眠量也远比正常小鼠要少,在nonREM(非快速眼动)和REM(快速眼动)情况下都是如此(睡眠状态下的眼部移动频率是测定睡眠质量的常用指标)。
 
由于果蝇体积过于微小,无法对其进行微型脑电图监测,研究人员利用红外线跟踪其动作频率,以研究它们的行为和睡眠模式。
 
付颖慧指出,DEC2的发现有助于揭开睡眠调整机制之谜。为什么发生基因突变的人能终其一生只睡眠较少时间,转基因小鼠体内平衡机制的变化可能会给出一个解释。虽然DEC2基因变异可能十分罕见,但它确实提供了一个探索睡眠调整机制的机会。了解了这些机制,科学家就可以通过某些干预手段来缓解患有睡眠障碍相关疾病患者的痛苦。付颖慧表示,他们下一步的研究工作,主要是确定DEC2的精确作用。
 
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