盡管建議大多數(shù)人睡眠7到9個(gè)小時(shí)，但有些人只能睡4到6個(gè)小時(shí)并且感到休息。研究小組發(fā)現(xiàn)了兩個(gè)已知的人類基因，它們促進(jìn)了這種“自然的短暫睡眠”，現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了第三個(gè)基因，這也是有史以來第一個(gè)被證明可以防止通常伴隨睡眠剝奪的記憶缺陷的基因。

研究人員認(rèn)為，這一最新發(fā)現(xiàn)可能有一天會(huì)導(dǎo)致改善睡眠和治療睡眠障礙的藥物成為可治療的靶標(biāo)。

一篇發(fā)表在《科學(xué)轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)》上的論文“ 突變的神經(jīng)肽S受體減少了睡眠時(shí)間并保持了記憶的鞏固 ”，發(fā)表在 同一小組宣布發(fā)現(xiàn)第二個(gè)短睡眠基因的尾聲，這是十年來的結(jié)果。制作。

“十年前，當(dāng)我們確定第一個(gè)短睡眠基因時(shí)，睡眠遺傳學(xué)領(lǐng)域才剛剛起步。人們認(rèn)為基因不會(huì)顯著影響睡眠行為，而且很少有重大突破。如今，該領(lǐng)域的發(fā)展日新月異，我們開始更好地了解您的基因?qū)Λ@得良好睡眠的重要性。”神經(jīng)學(xué)教授兼UCSF成員傅英輝博士說。威爾神經(jīng)科學(xué)研究所的負(fù)責(zé)人帶領(lǐng)研究小組鑒定了所有三個(gè)已知的短睡眠基因。

Fu和她的團(tuán)隊(duì)確定了一對父子倆中的最新基因，他們每天平均分別只有5.5和4.3個(gè)小時(shí)的睡眠時(shí)間。

神經(jīng)病學(xué)教授，這項(xiàng)新研究的共同作者，威爾研究所的成員，醫(yī)學(xué)博士路易斯·帕塔切克(LouisPtá?ek)說：“睡眠剝奪會(huì)給健康帶來嚴(yán)重后果。” “長期睡眠不足的人更容易患肥胖癥，糖尿病，心血管疾病，抑郁癥和認(rèn)知缺陷。”

但是像其他自然的短睡眠者一樣，父子對似乎沒有經(jīng)歷通常伴隨著睡眠剝奪的任何不利的認(rèn)知或身體影響。

研究人員對父親和兒子進(jìn)行了基因測序，然后對名為NPSR1的基因的單字母突變進(jìn)行了歸零，該基因編碼位于神經(jīng)元表面的信號蛋白，以前被證明參與調(diào)節(jié)睡眠。就像其他已知的短睡眠基因中的突變一樣，這種突變極為罕見，發(fā)生在不到四百萬的人口中。

為了了解基因在大腦中的功能，研究人員對經(jīng)過基因工程改造以在小鼠版本NPSR1中攜帶相同突變的小鼠進(jìn)行了一系列實(shí)驗(yàn)。具有突變的小鼠比沒有突變的小鼠花費(fèi)更少的時(shí)間入睡，并且具有更高的身體活動(dòng)能力，部分原因是在生化水平上，NPSR1的突變版本與更常見的蛋白質(zhì)行為不同。

NPSR1是大腦中促進(jìn)覺醒的信號傳導(dǎo)途徑的一部分。激活后，它會(huì)通過在其他途徑上進(jìn)行化學(xué)修飾來開啟其他途徑的蛋白質(zhì)。為了測試突變形式和非突變形式的NPSR1是否能夠在相同程度上激活該途徑的組成部分，研究人員向正常小鼠和基因工程小鼠注射了一種可觸發(fā)NPSR1的化合物。然后，他們查看了NPSR1下游的蛋白質(zhì)，以了解其中有多少蛋白質(zhì)經(jīng)過化學(xué)修飾以促進(jìn)活化。他們發(fā)現(xiàn)，與非突變型相比，突變型NPSR1激活了更多的下游蛋白質(zhì)。

研究人員隨后進(jìn)行了補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)突變體NPSR1比非突變體蛋白更容易觸發(fā)?？傊@些結(jié)果表明，與短暫睡眠相關(guān)的NPSR1版本更易于激活，并且在開啟該覺醒促進(jìn)途徑的其他組件方面也更佳。

研究人員接下來轉(zhuǎn)向記憶測試。將小鼠放在專門設(shè)計(jì)的室內(nèi)，讓其探索新的環(huán)境幾分鐘，然后接通電流以輕輕地震動(dòng)他們的腳。當(dāng)將普通小鼠從試驗(yàn)箱中取出并在一天后返回時(shí)，它們會(huì)記住電擊并更緩慢地凍結(jié)或漫游試驗(yàn)箱，但前提是要有足夠的睡眠。

相比之下，睡眠不足的小鼠會(huì)經(jīng)歷記憶缺陷(就像睡眠不足的人類一樣)，并且難以形成對顛簸體驗(yàn)的持久記憶。當(dāng)他們被震驚的第二天返回房間時(shí)，他們沒有表現(xiàn)出任何預(yù)期的基于恐懼的行為。但是，即使在被剝奪睡眠后，突變型NPSR1的攜帶者也確實(shí)記得電擊。

“ NPSR1不僅可以促進(jìn)短暫的睡眠，還可以防止通常由于睡眠不足而引起的記憶問題，”傅說。“這是任何人發(fā)現(xiàn)的第一個(gè)對睡眠剝奪的許多不良后果之一具有保護(hù)作用的基因。”

而且由于NPSR1蛋白是一種細(xì)胞表面受體，研究人員認(rèn)為，有一天可能有可能開發(fā)出激活或干擾NPSR1的藥物。

“這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)不僅使我們對基因如何促成異常睡眠表型有了更好的了解，而且還為將來的治療方法提供了有吸引力的目標(biāo)，這些方法可能有助于治療睡眠障礙或預(yù)防與睡眠不足有關(guān)的某些認(rèn)知缺陷。”普塔切克說。