基因组大数据揭示生物钟的差异,为何有人喜欢早起,有人是夜猫子-资讯-知识分子

基因组大数据揭示生物钟的差异,为何有人喜欢早起,有人是夜猫子

2019/01/30
导读
生物钟是否会影响患病风险?

法国画家朱勒斯·布雷顿笔下的早起者——《黎明劳工》(Dawn Labour),描述了一群农妇,天未亮,就已在农田中干活。除了生活习惯使然,当然还有其他……


 

撰文 | 冯水寒

责编 | 叶水送

 

 

生物钟与我们的健康密不可分,它影响着广泛的分子过程,包括激素水平、核心体温以及清醒-睡眠模式。2017年,三位学者因在生物钟机制方面的发现,获得了诺贝尔生理或医学奖,引发了这一领域新的研究热潮。那么,生物钟是否会影响患病风险,它的作用机制又是怎样?

 

人体的生物钟,图片来自nobelprize.org

 

大规模基因组分析研究揭示生物钟和精神疾病的联系,图片来自Nature Communications

 

1月29日,来自英国埃克塞特大学(University of Exeter)医学院的Michael N. Weedon及其合作者,通过基因组大数据发现了一批新的影响习惯早起的基因组区域,这使得影响早起的基因组区域从原先的24个增加到了351个。相关研究发表在Nature Communications杂志上。

 

“本研究给出了大量可进一步开展详细研究的基因,帮助我们确定不同的人如何拥有不同的生物钟”,研究负责人Weedon教授表示。

 

基因大数据从何而来?研究者分析了英国基因银行(UK Biobank)以及23andMe近70万人全基因组数据和昼夜节律数据,主要包括所有参与者被询问是夜猫子、是早起者以及其他相关问题,英国基因银行的85760个人还有活动监测器记录的睡眠时间。

 

经分析这些数据,研究者确认了327个全新的影响早起的基因组区域,且携带这些“早起位点”最多(前5%)的受试者,要比携带最少(后5%)的受试者,平均睡眠时间提前25分钟,但他们的睡眠质量和持续时长没有受到明显影响。

 

进一步的研究发现,习惯早起的人具有更好的精神健康状况。早起降低了精神分裂症和抑郁症风险。但它与身体质量指数(BMI)、糖尿病或肥胖等疾病等疾病风险未存在关联,这也否定了此前的许多猜测。

 

全新的影响是否习惯早起的基因组区域,图片来自Nat Common


早起相关基因的表达区域,图片来自Nat Common

 

至于这351个基因组区域如何参与身体的节律调控?研究者发现,这些区域富含参与昼夜节律调节、cAMP信号通路、谷氨酸和胰岛素信号通路的基因,这些基因主要在视网膜、后脑、下丘脑和垂体中表达。其中,眼睛视网膜在帮助身体保持时间上起到关键作用,可帮助解释大脑如何检测外界的光,“重置”生物钟,与24小时的一天周期对应。事实上,身体原本的生物钟周期略长于24小时。

 

“研究中的大样本意味着我们提供了迄今为止最有力的证据,即夜猫子患精神分裂症和较差精神健康状况的可能性较高,但需要进一步研究充分验证这一点。” Weedon说。

 

23andMe公司首席科学家Dave Hinds博士则表示:“公司会利用这些信息告知客户,他们倾向于早起者还是夜猫子。这项工作将有助于更好地估计遗传在其中的作用,帮助大众了解睡眠行为如何与其他健康状况联系。” 

 

参考文章

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.


制版编辑 | 皮皮鱼

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