文|陈根
随着生活节奏的加快、各方面压力的增加,以及电子产品对个人的影响,许多年轻人都无法按时休息,睡眠往往严重不足。“年轻时熬最晚的夜,中年时敷最贵的面膜,老了去最好的医院”。是打趣,也是无奈。
毋庸置疑,睡眠是人类最基本的需求。先不论连续几天不睡觉这种可能致死的极端情况,即使是长期睡眠不足,也已经与阿尔茨海默病、肥胖、癌症、学习能力下降等等一系列问题紧密联系在一起。我们需要睡眠,似乎不难理解。
近年来,科学家们发现了一个有趣的现象:不只是人,所有被研究过的、有神经系统的动物都需要睡觉。这些动物小到线虫、昆虫,大到包括人在内的各种哺乳动物,都不例外。
因此,科学家们推测,或许是神经系统中发生的某些改变,促使动物需要睡眠。近日,以色列两所大学的科学家们找到了生物需要睡眠的一个普遍原因——为了修复神经活动时裂开的DNA。
清醒状态下,受紫外线照射、神经元活动、辐射、氧化应激等因素的影响,DNA会造成损伤,其中就包含了DNA双链断裂。如果这样的损伤积累下去,它会导致有毒物质在大脑中富集并引发炎症,进一步导致记忆减弱、脑细胞受损等。
但是好在,机体内有DNA修复机制。无论是睡眠还是清醒状态下,每个细胞内的修复系统都在持续修好断裂的DNA。尤其是睡眠阶段,具有高效修复能力。
为了探究睡眠与DNA损伤/修复的确切关系,科学家们利用斑马鱼进行了一系列实验。结果发现,经过一天的活动后,斑马鱼单个神经元中DNA双链断裂位点的数量会翻倍。
之后实验又发现,一种名为PARP1的蛋白质在相关神经机制中扮演者关键角色。作为DNA损伤修复系统的一部分,PARP1是最早响应的蛋白质之一。它标记了细胞中DNA损伤的位置,并召集所有相关系统来清除损伤。
当进入睡眠时,parp1转录产生的mRNA会大量表达PARP-1,这些分子会通过募集修复蛋白的方式,促进DNA修复。当抑制parp1表达时,生物需要的休息时间会更少,但与此同时,DNA修复过程和染色体活动都会减少。
可以说,我们每一次的思考、行动和情绪起伏,都可能在让我们的DNA在冒险,让自己面临衰老和疾病的威胁。但一场舒适、平静的睡眠,能让裂开的DNA重新拼接,将我们拯救回来。所以,保持充足的睡眠十分重要。
DNA修复生物医学
