充足的睡眠對于保持身體健康和日間的狀態(tài)都非常重要，但怎么才算“充足”卻因人而異，有的人一天睡上9小時都意猶未盡，有的人每天卻只需要睡不到6個小時。傳說中，撒切爾夫人每天只睡4個小時，卻仍能不改“鐵娘子”風(fēng)范。這樣異于常人的表現(xiàn)型（Phenotype）背后，是否也有著與別不同的基因型（Genotype）？
“鐵娘子”撒切爾夫人。圖片來源：dailymail.co.uk
一般認(rèn)為，人的睡眠和覺醒過程，受到兩套機制的調(diào)控，一套是控制近晝夜節(jié)律的生物鐘，另一套是調(diào)控睡眠需求的睡眠內(nèi)穩(wěn)態(tài)。這兩套系統(tǒng)相互作用，共同影響著我們什么時候睡，睡多久，睡得怎么樣。在這兩套調(diào)控機制中，一個叫DEC2（又叫BHLHE41）的基因發(fā)揮著特別的作用：它的表達受到生物鐘的調(diào)節(jié)，表達出的蛋白質(zhì)是一類轉(zhuǎn)錄抑制子，能夠反過來抑制生物鐘的核心調(diào)控元件CLOCK和BMALL1，最終影響人的睡眠時長。
2009年，加州大學(xué)舊金山分校的徐瓔研究組發(fā)現(xiàn)，DEC2蛋白上的一個氨基酸替換突變（第384個氨基酸殘基從脯氨酸變?yōu)榫彼幔琾.Pro384Arg）會導(dǎo)致人們呈現(xiàn)“睡得少”的表型[1]。在入睡時刻相差無幾的前提下，攜帶這個突變的人所習(xí)慣的平均睡眠時間，僅僅是每天6.25小時，比同家族中不攜帶這個突變的人（平均每天8.06小時）要短得多。
這一發(fā)現(xiàn)讓費城兒童醫(yī)院應(yīng)用基因組學(xué)中心的雷納塔·佩雷戈里諾和同事饒有興致：DEC2上其他位點的突變會怎樣影響人們的睡眠狀況？他們對59對同卵雙胞胎和41對同性的異卵雙胞胎進行了“熬夜實驗”——研究者在實驗開始前一周收集雙胞胎的日常睡眠數(shù)據(jù)，到參與實驗后，雙胞胎們先在實驗室睡兩晚安穩(wěn)覺，然后便開始接受長達38小時的睡眠剝奪。在這段不能睡覺的時光里，他們需要每兩個小時接受一次反應(yīng)測試，檢測他們在睡眠剝奪期間的反應(yīng)力。被試反應(yīng)時間長于500毫秒的次數(shù)可以反映“缺覺”對他們的影響。在熬過38小時之后，被試得以安心補覺。
在分析雙胞胎們的睡眠數(shù)據(jù)時，研究者發(fā)現(xiàn)了一位“天生睡得少”的男青年。實驗前一周的睡眠記錄顯示，這個小伙子每天比他的異卵同胞兄弟少睡超過一小時。就算在經(jīng)過38小時睡眠剝奪后的愉快補眠階段，他也只睡了8個小時，他的兄弟則大睡了9.5小時。研究者對這對雙胞胎的DEC2基因進行測序后發(fā)現(xiàn)，睡得少的那位攜帶著一個位于DEC2第五外顯子上的氨基酸替換突變。不過，和2009年發(fā)現(xiàn)的p.Pro384Arg不同，這次的突變發(fā)生在DE2的第382位，從酪氨酸突變?yōu)榱私M氨酸（p.Tyr382His）[2]。
睡得少還不算本事。在“熬夜實驗”過程中，盡管攜帶DEC2突變的男孩比兄弟更渴望睡覺，他在反應(yīng)時間測試中的表現(xiàn)仍明顯優(yōu)于另一位：平均只出現(xiàn)6.8次“反應(yīng)慢”的狀況，他的兄弟反應(yīng)遲滯的次數(shù)則達到11.5次。這樣的結(jié)果提示，攜帶這一突變的人，不僅睡得少，還可能抵抗睡眠剝奪對神經(jīng)行為造成的影響。
以“睡得很少，干活還好”聞名的撒切爾夫人，是不是也攜帶有這種突變呢？真相不得而知。但研究者表示，DEC2蛋白第362位到第384位也許的確是出現(xiàn)功能性突變的“熱點”。利用分子生物學(xué)手段，研究者隨后分析了這一突變蛋白的作用。DEC2原本能夠抑制CLOCK/BMAL1和NPAS2/BMAL1的轉(zhuǎn)錄激活功能，但這一 作用在p.Tyr382His突變攜帶者中喪失了，從而改變了突變攜帶者的睡眠時長和缺覺時表現(xiàn)，產(chǎn)生了看起來很了不起的睡眠表型。
此外，這些發(fā)現(xiàn)也提示，經(jīng)典的生物鐘元件，也可能跑到睡眠內(nèi)穩(wěn)態(tài)的調(diào)控系統(tǒng)內(nèi)發(fā)揮作用。各種基因變體影響睡眠的具體分子機制還有待探究?；蛟S有一天，我們能在摸清睡眠機制后，找到既能縮減睡眠時間，又能提高缺覺時狀態(tài)的“妙方”，但在此之前，還是別妒忌那些帶有DEC2 p.Tyr382His突變的人們了——遵循自己的睡眠需求，建立良好的作息習(xí)慣，才是保持健康狀態(tài)的真正妙方。（編輯：球藻怪）
蘇木七對本文亦有貢獻。
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