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健康新闻: 只有睡觉才能拯救正在断裂的DNA

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  我们为什么要睡觉?


  毫无疑问,睡眠是人类最基本的需求。先不说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。

  但当我们从演化的角度思考,却发现这是一个仍有待破解的难题。从线虫、果蝇到我们人类,睡眠对于所有拥有神经系统的动物来说都是不可或缺的。但不要忘了,这些动物时刻都是生存竞争的一环。在睡眠时,丧失警惕的动物更容易被捕食,那么它们为什么即使是冒着死亡的风险也要睡觉?

  在一项发表于Molecular Cell的新研究中,来自以色列的研究团队在斑马鱼中找到了睡眠的新作用,这也使得我们距离揭开睡眠之谜又近了一步。

  

  我们的一个直观感受是,保持清醒状态的时间越长,就越容易困倦、想要睡觉。科学家用“稳态睡眠压力”来表示动物对睡眠的需求。这种睡眠压力在清醒状态下增加,入睡之后减少。那么,是什么导致睡眠压力增加至临界点,让我们不得不去睡觉;夜间入睡时,这种压力又是怎样减少的?

  此前的研究为我们提供了线索——同样在清醒与睡眠状态之间交替的,是机体内的DNA损伤与修复。

  

  图片来源:123RF


  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损伤在包括神经元在内的细胞内积累,这其中就包含了DNA双链断裂。如果这样的损伤积累下去,会对机体健康造成严重影响,诱发认知衰退、癌症等疾病。

  好在,机体内还有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。但在清醒状态下,神经元中的DNA损伤依旧持续积累,这会导致损伤积累到危险的水平。这一事实也提醒人们:起到决定性作用的,或许是睡眠阶段的高效修复。

  为了寻找睡眠与DNA损伤/修复的确切关系,研究团队利用经典模式动物斑马鱼进行了一系列实验。为此,他们通过能导致神经元异常兴奋的药剂,使得斑马鱼保持在清醒状态。随后,他们检测了斑马鱼神经元中DNA双链断裂的情况。

  

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