睡眠是生命的重要基本活動之一，然而，睡眠不足已經成為當今社會的普遍現象。 對於”996″們而言，加班熬夜已經成為了常態，而即使在不忙的時候，許多人也會選擇放鬆娛樂到深夜甚至淩晨一兩點。 長此以往，將會導致睡眠時間被壓縮的情況。

審核專家：尹鐵倫

北京大學第三醫院機場院區神經內科副主任醫師

完全剝奪睡眠可能是致命的，而部分剝奪睡眠會對認知、情緒和健康造成嚴重後果。 如果長期睡眠時間低於6個小時，則會導致注意力不集中，記憶力下降，認知能力下降、脫髮、衰老、肥胖、心理問題、心腦血管疾病、免疫功能障礙等各種不良後果，從而危害我們的身心健康。

但還有這樣一類人，他們每天睡6小時便足矣，即便睡4個小時，依然能保持精力充沛、生龍活虎，被人們稱為”短睡眠者”。

對大多數人而言，他們簡直是擁有了不可思議的奇妙技能。 其內在原因究竟如何呢？

睡眠或”類似睡眠”的行為幾乎存在於所有物種且被廣泛研究。 儘管，調節睡眠的大腦迴路和參與這一複雜過程的細胞和/或分子機制仍然是謎。 但近十年的研究表明，基因可能是”短睡眠者”們的秘密武器。

美國科研團隊先後發現了三個”自然短暫睡眠”相關基因，從而向我們展示了基因突變至自然短暫睡眠的可能性。

1 突變基因：DEC2

2009年，加州大學三藩市分校威爾研究所（UCSF Weill Institute for Neurosciences）從事睡眠相關研究的神經科學教授，華裔女科學家傅穎慧博士在頂級期刊《Science》上發文表示，她和她的團隊在一對”短睡眠者”母女身上發現了一種名為DEC2的基因突變。

在短睡眠者體內，該突變使DEC2的DNA序列發生特定的點突變，使特定位點從胞嘧啶（C）突變為鳥嘌呤（G），因此將可能導致DEC2蛋白的第385個氨基酸由脯氨酸變為精氨酸（p.Pro384Arg）。 而且，DEC2的P385脯氨酸在哺乳動物中保留，但在無脊椎動物中不保留。

傅氏實驗室接下來利用野生和轉基因小鼠模型對比，並驗證了這一在兩位短睡眠者身上發現的DEC2基因突變發揮作用的表型和相關機制。

研究表明，DEC2基因突變后表達的蛋白質是一類轉錄抑制因數，能夠抑制生物鍾的核心調控元件CLOCK和BMALL1，最終影響人的睡眠時長。

攜帶DEC2突變者平均睡眠時間為6.25小時/天，比同家族中不攜帶此突變的人（平均8.06小時/天）要短得多。 研究人員進一步為突變攜帶者佩戴了腕表以觀察其日常活動，記錄顯示，該研究物件每天啟用時間延長。

研究人員進一步為突變攜帶者佩戴了腕表以觀察其日常活動，記錄顯示，該研究物件每天啟用時間延長 來源 | Science

正是由於DEC2基因的突變，使得這對母女比常人睡得少還能保持精力充沛。 這是研究者們第一次從基因領域的角度出發，對”自然短暫睡眠”的存在進行了解讀。

2 突變基因：ADRB1

時隔十年，傅博士的研究團隊於2019年9月25日在《Neuron》雜誌上展示了自己新的研究成果。

通過基因測序和遺傳連鎖分析等實驗技術，傅氏實驗室在一個短睡眠者家族中發現了一個名為ADRB1的基因突變，同樣與自然的短暫睡眠密切相關。 ADRB1的基因突變位點位於跨膜結構域4，在無脊椎動物和哺乳動物物種中高度保守。

黑框中為突變部位

ADRB1是腎上腺素能受體基因。 在體外，ADRB1突變將導致蛋白穩定性降低，並抑制激動劑治療后的信號傳導。 在體內，攜帶相同突變的小鼠表現出短睡眠行為，即：ADRB1基因突變小鼠的睡眠與對照相比減少55分鐘，並可在光刺激后立刻醒來。

研究發現，該受體負責調節睡眠的大腦中的腦橋背側區域高度表達，且ADRB1（+）神經元在快速眼動（REM）睡眠和清醒時活躍。 激活這些神經元會導致清醒，而這些神經元的活動會受到突變的影響。

同時，這些結果強調了腎上腺素能受體在睡眠/覺醒調節中的重要作用。

3  突变基因：NPSR1

同年10月，傅博士又揭示了第三個自然短暫睡眠基因——NPSR1基因突變的秘密，並將成果發表在《Science Translational Medicine》雜誌上。

傅博士和她的研究團隊發現了一個G蛋白偶聯神經肽S受體1（NPSR1）的錯義突變，它與一對父子的自然短睡眠表型有關。 在這對父子中，NPSR1發生了外環突變（Y206H和N107I）。

NPSR1是大腦中促進覺醒的信號傳導途徑的一部分。 啟動后，它將通過在其他途徑上進行化學修飾來激活各種蛋白質。 與非突變型相比，突變型NPSR1啟動了相關通路中更多的下游蛋白質，因此更能促進覺醒途徑。

NPSR1不僅促進自然短暫睡眠，還能抵抗與睡眠剝奪相關的語境記憶缺陷，這使它成為第一個被發現的可以防止睡眠剝奪不良影響的基因。

值得關注的是，由於NPSR1蛋白是一種細胞膜表面受體，研究人員認為，NPSR1可能作為靶向藥物作用的靶點，在睡眠障礙的治療中發揮作用。

睡眠是複雜的生理過程，睡眠不足與許多疾病的發病率增加有關，包括癌症、自身免疫性疾病、心血管疾病和阿爾茨海默病等。 研究人員也表示，也許大腦中並非只有幾個基因或一個區域控制身體的睡眠週期與規律，目前的發現只是其中之一。

總而言之，保證充足的睡眠才是王道，大家要記得早睡覺哦。

來源：數位北京科學中心