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PNAS:熬夜加班,基因“躺枪”

2018/05/12 来源:生物探索
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导读
人们可以挣扎着去适应不想进行的夜班工作,但他们的基因可就麻烦了。根据加拿大麦吉尔大学(McGill University)的一项新研究,习惯于白天节奏的基因通常不能适应夜间节奏,这可能会导致糖尿病、肥胖和心血管疾病等健康问题,而这些疾病在夜班族中更常见。

图片来源:lawtrack

许多调节重要生物过程的基因都有一个睡眠/觉醒周期:即在24小时内增加或减少基因表达的周期。通过转录组(基因组表达的所有mRNAs的集合)的表征,可以对所有基因的这一周期进行全局评估。

在McGill大学的一项研究中,科学家们对8名健康志愿者的转录组进行了评估,这些志愿者被人为地安排了5天的时间来模拟夜班工作。在一个隔离时间的房间(time-isolation room)里,志愿者们被剥夺了一天中特有的光线或声音提示,也不允许使用他们的手机或笔记本电脑。

在第一天和最后一个夜班之后,志愿者们在24小时内定期提供血液样本。然后研究人员对这些包括20,000多个基因表达的样本进行转录组分析。

这项工作的结果于5月7日以 “Simulated Night Shift Work Induces Circadian Misalignment of the Human Peripheral Blood Mononuclear Cell Transcriptome”为题发表在《PNAS》杂志上。文章描述了夜班制度如何抑制基因表达节奏,并导致节奏转录物与睡眠/觉醒周期的不同步。

https://doi.org/10.1073/pnas.1720719115

作者之一、麦吉尔大学精神病学系教授Nicolas Cermakian 指出:“在我们的志愿者接受夜班模拟后,几乎25 %的节奏基因失去了生物节奏,73 %的人不适应夜班,且保持白天的节奏,不到3 %的人部分适应夜班制度。”

“我们现在更好地理解了当睡眠和进食行为与生物钟同步时人体内部发生的分子变化,”论文的另一作者、Diane B. Boivin博士补充道,“例如,我们发现与免疫系统和代谢过程相关的基因的表达不适应新的行为。”

研究人员强调,由于这项研究是在实验室高度控制的条件下进行的,现实中夜班工人的体力活动、食物摄入和睡眠时间可能彼此不同,未来还应通过研究实际夜班工人的基因表达来扩展这些发现。

Boivin博士总结说:“我们观察到的分子变化可能有助于糖尿病、肥胖症和心血管疾病等健康问题的长期发展,这些疾病在夜班工人中更常见。不过,这还需要做进一步的调查。”

责编:艾曼

参考资料:

Working Night Shift Clashes with Day-Shift Gene Expression

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