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陳根:DNA時刻都在斷裂,充足睡眠或可修復

文|陳根

隨著生活節奏的加快、各方面壓力的增加,以及電子產品對個人的影響,許多年輕人都無法按時休息,睡眠往往嚴重不足。“年輕時熬最晚的夜,中年時敷最貴的面膜,老了去最好的醫院”。是打趣,也是無奈。

毋庸置疑,睡眠是人類最基本的需求。先不論連續幾天不睡覺這種可能致死的極端情況,

即使是長期睡眠不足,也已經與阿爾茨海默病、肥胖、癌症、學習能力下降等等一系列問題緊密聯絡在一起。

我們需要睡眠,似乎不難理解。

近年來,科學家們發現了一個有趣的現象:不只是人,所有被研究過的、有神經系統的動物都需要睡覺。這些動物小到線蟲、昆蟲,大到包括人在內的各種哺乳動物,都不例外。

因此,科學家們推測,或許是神經系統中發生的某些改變,促使動物需要睡眠。

近日,以色列兩所大學的科學家們找到了生物需要睡眠的一個普遍原因——為了修復神經活動時裂開的DNA。

清醒狀態下,受紫外線照射、神經元活動、輻射、氧化應激等因素的影響,DNA會造成損傷,其中就包含了DNA雙鏈斷裂。如果這樣的損傷積累下去,它會導致有毒物質在大腦中富集並引發炎症,進一步導致記憶減弱、腦細胞受損等。

但是好在,機體內有DNA修復機制。無論是睡眠還是清醒狀態下,每個細胞內的修復系統都在持續修好斷裂的DNA。尤其是睡眠階段,具有高效修復能力。

為了探究睡眠與DNA損傷/修復的確切關係,科學家們利用斑馬魚進行了一系列實驗。

結果發現,經過一天的活動後,斑馬魚單個神經元中DNA雙鏈斷裂位點的數量會翻倍。

之後實驗又發現,一種名為PARP1的蛋白質在相關神經機制中扮演者關鍵角色。作為DNA損傷修復系統的一部分,PARP1是最早響應的蛋白質之一。它標記了細胞中DNA損傷的位置,並召集所有相關係統來清除損傷。

當進入睡眠時,parp1轉錄產生的mRNA會大量表達PARP-1,這些分子會透過募集修復蛋白的方式,促進DNA修復。

當抑制parp1表達時,生物需要的休息時間會更少,但與此同時,DNA修復過程和染色體活動都會減少。

可以說,我們每一次的思考、行動和情緒起伏,都可能在讓我們的DNA在冒險,讓自己面臨衰老和疾病的威脅。但一場舒適、平靜的睡眠,能讓裂開的DNA重新拼接,將我們拯救回來。所以,保持充足的睡眠十分重要。