PNAS：为什么睡眠不足脾气坏？
如果你开夜车或熬夜追剧，那么在第二天你可能会感觉脾气暴躁。如果你连续几个星期或几个月没有得到足够的睡眠，你可能会患上抑郁症或其他长期的情绪问题。最近，霍华德休斯医学研究所（HHMI）的研究人员，已经发现了这背后的一个可能的原因。
HHMI研究员、世界著名转化神经遗传学家、美国国家医科院院士、美国国家科学院院士Louis Ptáček和加州大学旧金山分校的Ying-Hui Fu博士，发现了一个基因，可能是我们的情绪和生物或昼夜节律钟（决定着我们何时醒来、何时入睡）之间的一个分子交叉点。这项研究发表在2016年2月22日的《PNAS》杂志。
Ptáček说：“如果我们没有得到足够的睡眠，就会有无数的健康后果，包括影响我们的心理健康。”例如，值夜班的人，更易患各种疾病，包括抑郁症等心理疾病。到目前为止，科学家们还不能够确定一种分子机理，来解释“我们生物钟的改变如何会引发情绪障碍”。
研究人员在对一个家庭的三名成员（有家族性睡眠状态提前综合征，FASP）进行研究时，引发了兴趣。FASP患者是极端喜欢早起的人，在早上5:30以前自然醒来，有时是凌晨2点。Ptáček表示，因为这些人得到了正常量的睡眠，FASP也不能被认为是一种疾病。事实上，有一些患FASP的人也陶醉于他们每天第一个开始工作。然而，起的这么早也有其缺点，尤其是在一个大多数人比FASP患者晚起和晚睡的世界里。此外，研究人员检测的所有三个家庭成员，都表现出了季节性情感障碍的迹象，这是一种情感障碍，患者在每年的同一时间变得抑郁，通常是在白天变短的冬季。
Ptáček、Fu和同事在这些家庭成员之间发现了另一个相似性——他们都携带一个生物钟基因PER3的错误版本。为了调查这个基因在研究受试者季节性情感障碍中的作用，研究人员制备了携带两份缺陷PER3拷贝的转基因小鼠。不同于人类，小鼠主要在白天睡觉，在晚上活动。科学家们通过测量它们何时开始和停止跑转轮，追踪它们的活动。
当小鼠被暴露在每天12小时的光照时，与对照组小鼠相比，转基因小鼠在同一时间更为活跃。然后研究人员模拟了冬季短日照期间发生的事情，这可引起季节性情感障碍，每天只为啮齿类动物提供四小时的光照。基因改良的小鼠开始和停止转动跑轮的时间，比对照组小鼠晚了四个小时，这表明PER3的错误版本改变了动物的昼夜节律。
研究小组下一步试图评估小鼠的情绪。Ptáček说，确定一个人是否是抑郁症，需要心理学家或精神病学家的深入考察，研究人员不能对动物做出同样的诊断。然而，小鼠可能显示出一些与抑郁症患者相同的行为。衡量一只啮齿类动物情绪的一种方式是，通过抓住它的尾巴悬挂着摇晃它。相比较正常的小鼠，“抑郁”的动物会停止挣扎。该团队发现，在这个测试中，与对照组小鼠相比，转基因小鼠更迅速地放弃挣扎。跟抑郁症患者一样，携带错误PER3的小鼠显示出异常的睡眠模式。Ptáček说：“在冬季短日长光照中的人发展出一种情绪障碍，小鼠重现了这一切。这是一个相当重要的发现。”
但是研究人员在这些实验中使用的小鼠，不同于FASP患者。除了PER3的两个错误拷贝之外，小鼠也有该基因的两个正常拷贝。为了证实他们在更接近于人类FASP受试者的啮齿类动物中的研究结果，研究人员分析了一组不同的、缺乏PER3的小鼠。当这些动物每天被暴露在四小时的光照时，它们也表现出类似抑郁的症状。例如，抑郁症患者经常放弃他们曾经喜欢的活动。与正常对照组小鼠相比，缺失PER3的啮齿类动物表现出相似的冷漠、喝较不甜的水。Ptáček说：“老鼠似乎并不喜欢一些让人富于乐趣的事情。”
他说：“每个人都认为，睡眠和抑郁症之间存在关联，但一直没有人能够找到一个生物环节。我们认为，PER3是情绪相关通路和生物钟之间的一种关联。Ptáček说，这个基因到底如何连接这些途径，尚不确定，但它可能有助于控制小鼠和人类应对随季节变化的不同光照量。他指出，虽然该研究结果并不能指出情绪障碍的特殊疗法，但是它们可能引导研究人员朝着正确的方向前进。“随着我们的了解更多，我们对于生物学的认识将使我们能够更理性地寻找药物，来治疗季节性情感障碍。”
在这项研究之前，关于睡眠不足对健康的影响，已有多项研究报道，盘点如下：
睡眠质量差加速癌细胞生长
科学家们发现，睡眠质量差会加速癌细胞的生长，提高肿瘤的侵袭能力，抑制免疫系统控制和清除早期癌细胞的能力。文章于2014年一月二十一日发表在Cancer Research杂志上。睡眠质量差加速癌细胞生长
小时候睡眠不足的重要影响
宾州大学Amita Sehgal教授领导的研究团队发现，使新生果蝇缺乏睡眠会大大降低它们繁衍后代的能力。这项研究首次在动物模型中，展示了幼年睡眠不足与成年后行为的关联。文章发表在2014年4月份的的Science杂志上。Science：小时候睡眠不足的重要影响
睡眠不足影响你的代谢组
科学家们发现，代谢组在一天中的不同时刻并不相同，而睡眠剥夺会对代谢组产生显著的影响。这项研究于2014年七月七日发表在美国国家科学院院刊PNAS杂志上，人们可以在此基础上，选择最佳的时间点进行疾病的检测和治疗，例如癌症、心脏病等。PNAS：睡眠不足影响你的代谢组
好睡眠让干细胞保持年轻
来自德国的研究人员发现，环境压力是推动成体造血干细胞中DNA损伤的一个主要因素，由此得出结论良好的夜间睡眠可以让你的干细胞保持“年轻”。他们的研究成果发表在《自然》（Nature）杂志上。Nature：好睡眠让干细胞保持年轻
睡眠不足对干细胞影响很大
骨髓移植也称为造血干细胞移植，这一过程受到许多因素的影响，不过人们对此还知之甚少。研究人员发现，剥夺小鼠供体四小时的睡眠，就会使供体干细胞的再生能力降低一半以上。这项研究发表在2015年十月十四日的Nature Communications杂志上。Nature子刊：睡眠不足对干细胞影响很大
缺乏睡眠会动摇生命的根基
田纳西大学的研究团队发现，缺乏睡眠不仅会令人感到非常疲惫，还会干扰生命的基本过程，影响身体发育、生理适应甚至大脑活性。这项研究发表在最近的Plant Cell杂志上。缺乏睡眠会动摇生命的根基
本公众号由中国科学院微生物研究所信息中心承办
回复关键词“热点”可阅读热点专题文章，包括“施一公”、“肠道菌群”、“肿瘤”、“免疫”和“健康”