我們中的許多人會(huì)認(rèn)為自己要么是個(gè)早起的鳥(niǎo)兒，要么是個(gè)夜貓子。一項(xiàng)涉及50多萬(wàn)人的研究發(fā)現(xiàn)，基因決定了早起的人更健康，患精神分裂癥和抑郁癥的風(fēng)險(xiǎn)也更低。全基因組關(guān)聯(lián)分析，由英國(guó)?？巳卮髮W(xué)的團(tuán)隊(duì)領(lǐng)導(dǎo)在美國(guó)馬薩諸塞州總醫(yī)院(Massachusetts General Hospital)，研究人員發(fā)現(xiàn)了300多個(gè)與時(shí)型有關(guān)的新基因位點(diǎn)。

?？巳卮髮W(xué)醫(yī)學(xué)院生物信息學(xué)講師、該項(xiàng)研究的領(lǐng)頭人邁克·威登博士評(píng)論說(shuō):“這項(xiàng)研究強(qiáng)調(diào)了大量的基因，這些基因可以通過(guò)更詳細(xì)的研究來(lái)弄清楚不同的人是如何擁有不同的生物鐘的。”“我們的研究中涉及的人數(shù)眾多，這意味著我們提供了迄今為止最有力的證據(jù)，證明夜貓子患精神疾病的風(fēng)險(xiǎn)較高，比如精神分裂癥和較低的心理健康水平，盡管還需要進(jìn)一步的研究來(lái)充分理解這一聯(lián)系。”Weedon和他的同事在《自然通訊》上發(fā)表了一篇論文，題為《對(duì)697,828個(gè)個(gè)體的時(shí)型進(jìn)行全基因組關(guān)聯(lián)分析，為研究晝夜節(jié)律提供了思路》。

研究人員解釋說(shuō)，人們通常把自己描述成“早起的人”，他們往往睡得相對(duì)早，起得也相對(duì)早;或者“夜貓子”，他們喜歡晚睡晚起。這種傾向于成為云雀或貓頭鷹的傾向是身體潛在晝夜節(jié)律的一個(gè)指標(biāo)。研究報(bào)告的共同作者、埃克塞特大學(xué)醫(yī)學(xué)院研究員塞繆爾·e·瓊斯博士評(píng)論說(shuō):“大腦生物鐘這一基本機(jī)制的發(fā)現(xiàn)最近獲得了2017年的諾貝爾醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。”

這些日常節(jié)律或周期會(huì)影響一系列分子和行為過(guò)程，包括激素水平、體溫和睡眠-覺(jué)醒模式。“時(shí)型，通常被稱為晝夜節(jié)律偏好，描述的是一個(gè)人對(duì)早睡或晚睡時(shí)間的偏好，是內(nèi)在晝夜節(jié)律周期和睡眠需求之間耦合的生理和行為表現(xiàn)，由睡眠穩(wěn)態(tài)驅(qū)動(dòng)，”作者評(píng)論道。

有證據(jù)表明，晝夜節(jié)律的變化可能與疾病的發(fā)展有關(guān)，包括代謝和精神疾病，包括2型糖尿病、抑郁癥和肥胖癥。然而，研究人員指出，“時(shí)間類型對(duì)疾病的因果作用的證據(jù)是有限的。”瓊斯承認(rèn):“關(guān)于生物鐘是否會(huì)影響患病風(fēng)險(xiǎn)，我們?nèi)匀恢跎佟?rdquo;

之前的全基因組關(guān)聯(lián)研究(GWAS)已經(jīng)識(shí)別出24個(gè)與自我報(bào)告的時(shí)型相關(guān)的基因變異，但參與這些研究的最大個(gè)體數(shù)量不足13萬(wàn)。為了擴(kuò)大研究范圍，國(guó)際團(tuán)隊(duì)對(duì)697,828名個(gè)體進(jìn)行了GWAS薈萃分析，其中包括來(lái)自個(gè)人基因公司23andMe的248,098名個(gè)體，以及來(lái)自英國(guó)生物銀行的449,734名參與者。所有參與者都被問(wèn)及他們是“早起的人”還是“夜貓子”。研究人員不僅依賴于個(gè)人的答案，他們還使用了英國(guó)生物銀行85000多人佩戴的腕帶活動(dòng)追蹤器的信息，證實(shí)了他們的研究結(jié)果。

結(jié)果鑒定出351個(gè)位點(diǎn)，其中包括327個(gè)新的時(shí)型相關(guān)變異，其中一些位于已知的晝夜節(jié)律基因中。在跟蹤器信息的背景下分析數(shù)據(jù)表明，基因變異可以有效地影響一個(gè)人的自然醒著時(shí)間長(zhǎng)達(dá)25分鐘——例如，將一些人的醒著時(shí)間從早上8點(diǎn)改變到8點(diǎn)25分。有趣的是，研究結(jié)果表明，盡管時(shí)型基因位點(diǎn)影響睡眠時(shí)間，但它們并不影響睡眠的持續(xù)時(shí)間或質(zhì)量。

精細(xì)繪圖實(shí)驗(yàn)的結(jié)果突出了10種可能的因果編碼變異，包括以前與時(shí)型相關(guān)的基因變異。RGS16中一個(gè)低頻的誤義突變與清晨性的關(guān)系最為密切?；蚪M區(qū)域包括在大腦和視網(wǎng)膜中表達(dá)的基因?？紤]到生物鐘的周期自然只是比一天24小時(shí)長(zhǎng)一點(diǎn)，大腦可能需要使用通過(guò)眼睛檢測(cè)到的光線來(lái)調(diào)整生物鐘。“我們證實(shí)了之前報(bào)道的晝夜節(jié)律通路和視網(wǎng)膜及大腦相關(guān)位點(diǎn)表達(dá)基因的富集，并證明了cAMP、cGMP、NMDA和胰島素信號(hào)通路以及垂體中基因的進(jìn)一步富集，”該團(tuán)隊(duì)指出。

瓊斯進(jìn)一步指出:“我們的研究表明，有些人起得很早，而有些人則是夜貓子，部分原因在于我們的大腦對(duì)外部光信號(hào)的反應(yīng)方式和我們生物鐘的正常功能存在差異。”“這些微小的差異可能會(huì)對(duì)我們的生物鐘有效計(jì)時(shí)的能力產(chǎn)生潛在的重大影響，可能會(huì)改變疾病和精神健康障礙的風(fēng)險(xiǎn)。”

進(jìn)一步的分析表明，時(shí)間型在基因上與精神病特征相似。“我們看到有證據(jù)表明，早起的人患精神分裂癥的風(fēng)險(xiǎn)更低，主觀幸福感更高，”作者繼續(xù)說(shuō)。“與基因最相關(guān)的特征是主觀幸福感，這與早起的習(xí)慣呈正相關(guān)。”然而，與之前的研究結(jié)果相反，這些數(shù)據(jù)沒(méi)有發(fā)現(xiàn)時(shí)型與體重指數(shù)、空腹胰島素或2型糖尿病風(fēng)險(xiǎn)之間存在因果關(guān)系。

研究人員表示，他們突出的基因?qū)⒃试S對(duì)時(shí)間生物學(xué)進(jìn)行更深入的功能研究。“通過(guò)了解普通人群的睡眠和活動(dòng)時(shí)間的遺傳學(xué)，我們也獲得了治療更極端情況的潛在途徑的見(jiàn)解，比如那些患有晚期或延遲性晝夜節(jié)律障礙的人，”該研究的聯(lián)合首席作者杰奎琳·M·萊恩(Jacqueline M Lane)博士說(shuō)