缺乏睡眠的基因成本

先前的研究表明，睡眠不足会对新陈代谢产生负面影响，睡眠不足会增加肥胖和2型糖尿病的风险。瑞典乌普萨拉大学(Uppsala University)的Jonathan Cedernaes及其同事研究了15名体重正常的健康男性，他们分两次来到实验室，待了近两晚。在第二个晚上，参与者在两个阶段中的一个阶段像往常一样睡觉(超过8小时)，而在另一个阶段他们保持清醒，但顺序是随机的。为了最大限度地减少各种环境因素的影响，实验室的光照条件、食物摄入和活动水平都被严格控制，当参与者保持清醒时，他们被限制在床上。在两次研究的第二天晚上，研究人员分别从胃表层脂肪和大腿肌肉中提取了小的组织样本——这两种组织对调节新陈代谢和控制血糖水平非常重要。研究人员还在参与者饮用糖溶液之前和之后采集了血液样本，以测试他们的胰岛素敏感性，这种做法通常是为了排除糖尿病或被称为胰岛素敏感性受损的代谢状态的存在，这种代谢状态可能是2型糖尿病的前兆。对收集的组织样本的分子分析表明，睡眠不足一晚后，生物钟基因的调节和活性发生了改变。基因的活性是由一种叫做表观遗传学的机制调节的。这涉及到DNA分子的化学改变，如甲基，这一过程被称为甲基化，它调节基因的打开或关闭。研究人员发现，睡眠不足后，生物钟基因会增加这种DNA标记的数量。 They also found that the expression of the genes, which is indicative of how much of the genes' product is made, was altered. The study authors report that: “Our findings demonstrate that a single night of wakefulness can alter the epigenetic and transcriptional profile of core circadian clock genes in key metabolic tissues."