基因組大數(shù)據(jù)揭示生物鐘的差異，為何有人喜歡早起，有人是夜貓子
法國畫家朱勒斯·布雷頓筆下的早起者——《黎明勞工》（Dawn Labour），描述了一群農(nóng)婦，天未亮，就已在農(nóng)田中干活。除了生活習(xí)慣使然，當(dāng)然還有其他……
撰文 | 馮水寒
責(zé)編 | 葉水送
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生物鐘與我們的健康密不可分，它影響著廣泛的分子過程，包括激素水平、核心體溫以及清醒-睡眠模式。2017年，三位學(xué)者因在生物鐘機(jī)制方面的發(fā)現(xiàn)，獲得了諾貝爾生理或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)，引發(fā)了這一領(lǐng)域新的研究熱潮。那么，生物鐘是否會(huì)影響患病風(fēng)險(xiǎn)，它的作用機(jī)制又是怎樣？
人體的生物鐘，圖片來自nobelprize.org
大規(guī)模基因組分析研究揭示生物鐘和精神疾病的聯(lián)系，圖片來自Nature Communications
1月29日，來自英國埃克塞特大學(xué)（University of Exeter）醫(yī)學(xué)院的Michael N. Weedon及其合作者，通過基因組大數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)了一批新的影響習(xí)慣早起的基因組區(qū)域，這使得影響早起的基因組區(qū)域從原先的24個(gè)增加到了351個(gè)。相關(guān)研究發(fā)表在Nature Communications雜志上。
“本研究給出了大量可進(jìn)一步開展詳細(xì)研究的基因，幫助我們確定不同的人如何擁有不同的生物鐘”，研究負(fù)責(zé)人Weedon教授表示。
基因大數(shù)據(jù)從何而來？研究者分析了英國基因銀行（UK Biobank）以及23andMe近70萬人全基因組數(shù)據(jù)和晝夜節(jié)律數(shù)據(jù)，主要包括所有參與者被詢問是夜貓子、是早起者以及其他相關(guān)問題，英國基因銀行的85760個(gè)人還有活動(dòng)監(jiān)測器記錄的睡眠時(shí)間。
經(jīng)分析這些數(shù)據(jù)，研究者確認(rèn)了327個(gè)全新的影響早起的基因組區(qū)域，且攜帶這些“早起位點(diǎn)”最多（前5%）的受試者，要比攜帶最少（后5%）的受試者，平均睡眠時(shí)間提前25分鐘，但他們的睡眠質(zhì)量和持續(xù)時(shí)長沒有受到明顯影響。
進(jìn)一步的研究發(fā)現(xiàn)，習(xí)慣早起的人具有更好的精神健康狀況。早起降低了精神分裂癥和抑郁癥風(fēng)險(xiǎn)。但它與身體質(zhì)量指數(shù)（BMI）、糖尿病或肥胖等疾病等疾病風(fēng)險(xiǎn)未存在關(guān)聯(lián)，這也否定了此前的許多猜測。
全新的影響是否習(xí)慣早起的基因組區(qū)域，圖片來自Nat Common
早起相關(guān)基因的表達(dá)區(qū)域，圖片來自Nat Common
至于這351個(gè)基因組區(qū)域如何參與身體的節(jié)律調(diào)控？研究者發(fā)現(xiàn)，這些區(qū)域富含參與晝夜節(jié)律調(diào)節(jié)、cAMP信號(hào)通路、谷氨酸和胰島素信號(hào)通路的基因，這些基因主要在視網(wǎng)膜、后腦、下丘腦和垂體中表達(dá)。其中，眼睛視網(wǎng)膜在幫助身體保持時(shí)間上起到關(guān)鍵作用，可幫助解釋大腦如何檢測外界的光，“重置”生物鐘，與24小時(shí)的一天周期對(duì)應(yīng)。事實(shí)上，身體原本的生物鐘周期略長于24小時(shí)。
“研究中的大樣本意味著我們提供了迄今為止最有力的證據(jù)，即夜貓子患精神分裂癥和較差精神健康狀況的可能性較高，但需要進(jìn)一步研究充分驗(yàn)證這一點(diǎn)?！?Weedon說。
23andMe公司首席科學(xué)家Dave Hinds博士則表示：“公司會(huì)利用這些信息告知客戶，他們傾向于早起者還是夜貓子。這項(xiàng)工作將有助于更好地估計(jì)遺傳在其中的作用，幫助大眾了解睡眠行為如何與其他健康狀況聯(lián)系?！?nbsp;
參考文章
Jones S E, Lane J M, Wood A R, et al.Genome-wide association analyses of chronotype in 697,828 individuals provides new insights into circadian rhythms in humans and links to disease. Nature Communications.
制版編輯 | 皮皮魚
