提問(wèn)：你是天生自帶“早起開(kāi)關(guān)”的晨型人，還是越到深夜越清醒的夜貓子？

如今，很多人都被起床困難、入睡拖延反復(fù)困擾。大家是否也羨慕這樣一群人：Ta們每天只睡4–6小時(shí)，卻依舊精力充沛、思路清晰？

長(zhǎng)久以來(lái)，我們習(xí)慣于將作息偏好的差異歸因于生活習(xí)慣的優(yōu)劣或自律程度的高低。例如，那些事業(yè)有成的成功人士，似乎總能在極短的睡眠后依然活力滿滿，而另一邊，熬夜、睡不醒的人則常被貼上“懶惰”或“自制力差”的標(biāo)簽。但如今，科學(xué)家們卻發(fā)現(xiàn)：一個(gè)人的晝夜節(jié)律、作息類型，很大程度上，早已寫(xiě)進(jìn)了基因里！

基因決定你是 “早鳥(niǎo)” 還是 “夜貓子”

近日，國(guó)際頂級(jí)期刊Nature Communications發(fā)表了題為“Genome-wide association analyses of chronotype in 697,828 individuals provides insights into circadian rhythms”的研究論文，該文章基于一項(xiàng)迄今規(guī)模最大的睡眠類型基因組研究，對(duì)697,828 人進(jìn)行全基因組關(guān)聯(lián)分析（GWAS），一舉將與 “早起型” 相關(guān)的基因位點(diǎn)從 24 個(gè)擴(kuò)充至351 個(gè)，首次用客觀數(shù)據(jù)證實(shí)：作息偏好由基因主導(dǎo)，且直接影響心理健康。

DOI: 10.1038/s41467-018-08259-7

該研究整合了英國(guó)生物銀行（UK Biobank）與 23andMe 的超大隊(duì)列數(shù)據(jù)，研究發(fā)現(xiàn)：351 個(gè)基因位點(diǎn)與作息偏好強(qiáng)相關(guān)，值得說(shuō)明的是，相比此前研究?jī)H發(fā)現(xiàn) 24 個(gè)位點(diǎn)，本次新增327 個(gè)全新基因位點(diǎn)，覆蓋大量核心生物鐘調(diào)控基因，包括PER1、PER2、PER3、CRY1、ARNTL等經(jīng)典節(jié)律基因。

隨后，研究團(tuán)隊(duì)基于85760名佩戴運(yùn)動(dòng)手環(huán)人群的客觀睡眠數(shù)據(jù)展開(kāi)驗(yàn)證。結(jié)果顯示，攜帶“早起等位基因”最多的前5%人群，平均入睡與起床時(shí)間，比攜帶該基因最少的人群足足早了25分鐘。

更有意思的是，這類基因只決定你“幾點(diǎn)睡”，并不決定你“睡多久”。這些基因位點(diǎn)僅對(duì)睡眠時(shí)段具有特異性調(diào)控作用，對(duì)睡眠時(shí)長(zhǎng)、睡眠效率及睡眠碎片化程度等均無(wú)顯著影響。

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)：是天生“早鳥(niǎo)”還是“夜貓子”，由基因說(shuō)了算；但睡夠多長(zhǎng)時(shí)間，與它們無(wú)關(guān)。

時(shí)型薈萃分析全基因組關(guān)聯(lián)研究（GWAS）曼哈頓圖

那么，這些基因具體是如何影響我們作息的？研究者從兩個(gè)層面找到了線索。

首先，通過(guò)通路富集與組織表達(dá)分析，研究者發(fā)現(xiàn)，影響晝夜節(jié)律偏好的核心調(diào)控區(qū)域，集中在下丘腦視交叉上核（SCN，即人體生物鐘“司令部”）、視網(wǎng)膜、后腦及垂體，這些區(qū)域均高度富集節(jié)律調(diào)控基因。

接著，研究者鎖定了幾條關(guān)鍵信號(hào)通路：cAMP信號(hào)通路、谷氨酸信號(hào)通路、胰島素信號(hào)通路，以及參與時(shí)鐘蛋白降解調(diào)控的泛素-蛋白酶體通路。

值得一提的是，光感知在節(jié)律調(diào)節(jié)中扮演著關(guān)鍵角色。視網(wǎng)膜光信號(hào)傳導(dǎo)相關(guān)基因（如RGS16、INADL）的變異，會(huì)直接影響人體生物鐘與外界光照的同步能力。這也從根本上解釋了：為何有些人天一亮便能自然清醒，而有些人即便熬夜后補(bǔ)覺(jué)，第二天也依舊會(huì)精神昏沉。

精神分裂癥發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)與作息表型暴露的孟德?tīng)栯S機(jī)化散點(diǎn)圖

而這項(xiàng)研究最具臨床意義的突破在于：首次證實(shí)作息類型對(duì)心理健康存在因果性影響。研究者運(yùn)用孟德?tīng)栯S機(jī)化方法，有效排除了“熬夜是因?yàn)橐钟簟被颉吧盍?xí)慣導(dǎo)致兩者相關(guān)”等混雜因素的干擾，得出明確結(jié)論：

• 早起型人群整體心理健康水平更佳，主觀幸福感顯著更高；

• 精神分裂癥發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)顯著降低；

• 抑郁癥狀及重度抑郁風(fēng)險(xiǎn)也呈現(xiàn)明顯下降趨勢(shì)。

由此可見(jiàn)，“夜貓子”并非單純的生活習(xí)慣選擇，而是由部分基因決定的先天易感性。晚間型人群更高的抑郁及精神健康風(fēng)險(xiǎn)，也并非僅僅因?yàn)椤鞍疽箓怼保怯衅渖羁痰纳飳W(xué)根源——這種風(fēng)險(xiǎn)，很大程度上由影響作息類型的基因本身因果驅(qū)動(dòng)。

人類“短睡基因”再添實(shí)錘！

如果說(shuō)上面這些基因決定的是我們“什么時(shí)候睡”，那接下來(lái)的發(fā)現(xiàn)則告訴我們：有人天生“不需要睡那么久”。

你身邊有沒(méi)有這樣的人？每天只睡四五個(gè)小時(shí)，卻精神抖擻、精力充沛，甚至“睡多了反而難受”？在科學(xué)上，這種特質(zhì)被稱為“自然短睡眠”——這群人并非睡眠不足，而是天生就不需要那么多睡眠。

那么，究竟是什么讓他們?nèi)绱恕案咝А钡赝瓿伤撸恳豁?xiàng)最新發(fā)表在PNAS期刊上的研究，科學(xué)家首次證實(shí)人類鹽誘導(dǎo)激酶 3（SIK3）基因的 N783Y 突變，是導(dǎo)致天然短睡眠（NSS）的關(guān)鍵原因。攜帶這一突變的人群，無(wú)需長(zhǎng)時(shí)間睡眠就能維持正常生理功能，且沒(méi)有慢性睡眠不足帶來(lái)的健康隱患。

DOI: 10.1073/pnas.2500356122

這一次，研究團(tuán)隊(duì)在一個(gè)家族性短睡家系中，發(fā)現(xiàn)了一名70多歲的健康老人。他自我報(bào)告每天僅睡3小時(shí)，客觀監(jiān)測(cè)顯示平均睡眠6.3小時(shí)。全外顯子測(cè)序鎖定了SIK3-N783Y突變——一種極為罕見(jiàn)的基因變異。

這個(gè)突變到底做了什么？

體外實(shí)驗(yàn)表明，N783Y突變顯著降低了SIK3對(duì)底物蛋白的磷酸化能力。換句話說(shuō)，這個(gè)突變讓SIK3的“工作強(qiáng)度”降低了，是一種功能喪失型突變。

為了驗(yàn)證這個(gè)突變是否真的能導(dǎo)致短睡，研究團(tuán)隊(duì)構(gòu)建了攜帶同樣突變的小鼠模型。在12小時(shí)光照/12小時(shí)黑暗的周期下，攜帶N783Y突變的小鼠，每天的睡眠時(shí)間比正常小鼠減少了約31.8分鐘，尤其是在活躍期（暗光期）睡眠顯著減少。雖然減少的時(shí)間看似不多，但在小鼠這種睡眠本就碎片化的動(dòng)物中，這是一個(gè)顯著的變化。

Sik3-N783Y小鼠表現(xiàn)出睡眠時(shí)間縮短

更值得注意的是，在經(jīng)歷6小時(shí)的睡眠剝奪后，突變小鼠的“補(bǔ)覺(jué)”時(shí)間也比正常小鼠少了約54分鐘，這說(shuō)明它們確實(shí)對(duì)睡眠的需求降低了。

那么，突變是如何影響大腦的？

研究人員對(duì)小鼠大腦前腦組織進(jìn)行了定量磷酸化蛋白質(zhì)組學(xué)分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：突變小鼠腦內(nèi)782個(gè)磷酸化位點(diǎn)發(fā)生了顯著變化，其中大多數(shù)是磷酸化水平下降。這些變化主要集中在突觸部位，也就是神經(jīng)元之間傳遞信息的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)。而突觸蛋白的磷酸化狀態(tài)，正是調(diào)控睡眠-覺(jué)醒節(jié)律的重要機(jī)制之一。

進(jìn)一步分析表明，SIK3可能通過(guò)調(diào)控蛋白激酶A（PKA） 和絲裂原活化蛋白激酶（MAPK） 等信號(hào)通路，形成一個(gè)復(fù)雜的激酶網(wǎng)絡(luò)，共同決定睡眠時(shí)長(zhǎng)和質(zhì)量。這也為未來(lái)開(kāi)發(fā)調(diào)節(jié)睡眠的藥物提供了新的潛在靶點(diǎn)。

神奇基因曝光！讓人每天只睡4小時(shí)還精力爆棚的秘密

無(wú)獨(dú)有偶，另一支研究團(tuán)隊(duì)從不同的短睡家族中，鎖定了另一個(gè)關(guān)鍵基因——GRM1。它和SIK3一樣，都能讓人“睡得更少卻精神更好”，但作用的分子機(jī)制卻截然不同。

這項(xiàng)發(fā)表在《當(dāng)代生物學(xué)》上的研究發(fā)現(xiàn)，GRM1基因的兩個(gè)獨(dú)立失功能突變，是導(dǎo)致家族性自然短睡眠的另一重要原因。

DOI: 10.1016/j.cub.2020.09.071

GRM1編碼的是一種叫做“代謝型谷氨酸受體1”的蛋白，它在大腦中扮演“剎車(chē)”的角色，負(fù)責(zé)抑制過(guò)度的神經(jīng)信號(hào)。而這兩個(gè)突變，一個(gè)位于受體的“頭部”（與外界信號(hào)結(jié)合的區(qū)域），一個(gè)位于“尾巴”（與細(xì)胞內(nèi)信號(hào)傳導(dǎo)相關(guān)的區(qū)域），但殊途同歸，都讓這個(gè)“剎車(chē)”失靈了。

研究人員借助基因編輯技術(shù)，將這兩種突變分別導(dǎo)入小鼠體內(nèi)。結(jié)果令人振奮：攜帶突變的小鼠，每天睡眠時(shí)間平均減少約25分鐘——這一變化在小鼠身上已相當(dāng)顯著。睡眠減少主要集中在非快速眼動(dòng)睡眠階段，深度睡眠基本不受影響；小鼠日間狀態(tài)正常，即便經(jīng)歷睡眠剝奪，也能正常完成睡眠補(bǔ)償。

那么，這個(gè)“剎車(chē)失靈”是怎么讓人睡得更少的？

進(jìn)一步機(jī)制探索發(fā)現(xiàn)，突變小鼠腦中特定神經(jīng)元（尤其海馬區(qū)）的興奮性明顯升高：本該被抑制的神經(jīng)信號(hào)難以平靜，神經(jīng)元間的信號(hào)傳遞變得更活躍、更高效。這或許就是它們無(wú)需長(zhǎng)時(shí)間睡眠，也能維持高效清醒狀態(tài)的關(guān)鍵原因。

這一發(fā)現(xiàn)意義重大。GRM1成為了繼DEC2、ADRB1、SIK3之后，又一個(gè)被“實(shí)錘”的人類短睡基因。 更重要的是，攜帶這類突變的人群身體健康、無(wú)任何不良后果——這提示我們，睡眠調(diào)控存在靈活的“安全區(qū)間”，并非人人都必須睡滿8小時(shí)才算健康。

小結(jié)

綜上所述，我們每個(gè)人的睡眠模式，其實(shí)早就在基因里寫(xiě)好了“出廠設(shè)置”。有些人就是天生適合并且擅長(zhǎng)早睡早起，到點(diǎn)就困，天亮就醒；有些人則自帶“夜貓子”體質(zhì)，越晚越精神，早上起床困難；有些人睡夠八小時(shí)才滿血復(fù)活；有些人睡五六個(gè)小時(shí)照樣神采奕奕。

總之，只要你有屬于自己的穩(wěn)定節(jié)奏，醒來(lái)神清氣爽、白天精力在線、做事不昏沉，那就是最適合你的、最好的睡眠啦~

參考文獻(xiàn)：

[1] Jones SE, Lane JM, Wood AR, et al. Genome-wide association analyses of chronotype in 697,828 individuals provides insights into circadian rhythms. Nat Commun. 2019 Jan 29;10(1):343.

[2] Chen H, Xing Y, Wan C, et al. The SIK3-N783Y mutation is associated with the human natural short sleep trait. Proc Natl Acad Sci U S A. 2025 May 13;122(19):e2500356122.

[3] Shi G, Yin C, Fan Z, et al. Mutations in Metabotropic Glutamate Receptor 1 Contribute to Natural Short Sleep Trait. Curr Biol. 2021 Jan 11;31(1):13-24.e4

來(lái)源｜生物谷

作者 | 青葉

編輯 | 目兮

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