清醒與睡眠階段的熬夜DNA斷裂與修復示意圖（圖片來源：Dr。 David Zada）
（神秘的只有拯救正斷V型《356+2895》北京外圍女酒店服務提供外圍女小姐上門服務快速安排人到付款地球uux.cn報道）據學術經緯：今天是周末，所以你昨晚熬夜了吧？睡覺毫無疑問，睡眠是別再人類最基本的需求。先不說連續幾天不睡覺這種可能致死的熬夜極端情況，即使是只有拯救正斷長期睡眠不足，也已經與阿爾茨海默病、睡覺肥胖、別再癌癥、熬夜學習能力下降等等一系列問題緊密聯系在一起。只有拯救正斷我們需要睡眠，睡覺似乎不難理解。別再V型《356+2895》北京外圍女酒店服務提供外圍女小姐上門服務快速安排人到付款
但當我們從演化的熬夜角度思考，卻發現這是只有拯救正斷一個仍有待破解的難題。從線蟲、果蠅到我們人類，睡眠對于所有擁有神經系統的動物來說都是不可或缺的。但不要忘了，這些動物時刻都是生存競爭的一環。在睡眠時，喪失警惕的動物更容易被捕食，那么它們為什么即使是冒著死亡的風險也要睡覺？在一項發表于Molecular Cell的新研究中，來自以色列的研究團隊在斑馬魚中找到了睡眠的新作用，這也使得我們距離揭開睡眠之謎又近了一步。
我們的一個直觀感受是，保持清醒狀態的時間越長，就越容易困倦、想要睡覺。科學家用“穩態睡眠壓力”來表示動物對睡眠的需求。這種睡眠壓力在清醒狀態下增加，入睡之后減少。那么，是什么導致睡眠壓力增加至臨界點，讓我們不得不去睡覺；夜間入睡時，這種壓力又是怎樣減少的？
此前的研究為我們提供了線索——同樣在清醒與睡眠狀態之間交替的，是機體內的DNA損傷與修復。
清醒狀態下，受紫外線照射、神經元活動、輻射、氧化應激等因素的影響，DNA損傷在包括神經元在內的細胞內積累，這其中就包含了DNA雙鏈斷裂。如果這樣的損傷積累下去，會對機體健康造成嚴重影響，誘發認知衰退、癌癥等疾病。
好在，機體內還有DNA修復機制。無論是睡眠還是清醒狀態下，每個細胞內的修復系統都在持續修好斷裂的DNA。但在清醒狀態下，神經元中的DNA損傷依舊持續積累，這會導致損傷積累到危險的水平。這一事實也提醒人們：起到決定性作用的，或許是睡眠階段的高效修復。
為了尋找睡眠與DNA損傷/修復的確切關系，研究團隊利用經典模式動物斑馬魚進行了一系列實驗。為此，他們通過能導致神經元異常興奮的藥劑，使得斑馬魚保持在清醒狀態。隨后，他們檢測了斑馬魚神經元中DNA雙鏈斷裂的情況。
實驗結果顯示，這時神經元中DNA雙鏈斷裂顯著增多。隨著DNA損傷的積累，個體對于睡眠的需求也在增加。而到了某個時刻，DNA損傷積累達到閾值時，在穩態睡眠壓力的誘導下，斑馬魚就進入睡眠狀態。
在明確了DNA損傷的積累是誘發睡眠的驅動力后，研究者進一步找到了斑馬魚為了減少睡眠壓力與DNA損傷所需的最短睡眠時間：6個小時。6個小時的睡眠足夠減輕DNA損傷；而不足6小時時，DNA損傷無法得到修復，這時斑馬魚會在白天繼續睡覺。
那么，具體又是哪些分子與神經機制參與了這個過程？這項研究隨后進行了深入的探討。
研究人員通過熒光標記了修復蛋白，發現在睡眠狀態下，Rad52和Ku80這兩種修復蛋白在神經元中積累，幫助機體在無意識間修復損傷。
隨后的研究發現，一種名為PARP1的蛋白質在相關神經機制中扮演者關鍵角色。作為DNA損傷修復系統的一部分，PARP1是最早響應的蛋白質之一。它標記了細胞中DNA損傷的位置，并召集所有相關系統來清除損傷。與DNA損傷一樣，PARP1在斷裂位點聚集的情況在清醒時更多見；睡眠時則較為減少。研究團隊在控制斑馬魚過量表達PARP1時，也促進了與睡眠相關的修復；相反，抑制PARP1則關閉了進行DNA修復的信號，這時斑馬魚根本沒有意識到自己困了，也不會去睡覺。在隨后的研究中，這支團隊還對小鼠進行了實驗，發現PARP1起到類似的效果。這也進一步證實了在斑馬魚中的發現。
這項研究的通訊作者，以色列巴伊蘭大學的Lior Appelbaum教授表示：“PARP1到達特定的閾值時，會驅使個體去睡覺，同時告訴大腦：你需要睡覺了。否則，你會積累過量的DNA損傷。”Appelbaum教授指出，了解PARP1如何明確對于睡眠的需求，是研究團隊的下一個目標。
而對于我們來說，保持充足睡眠的又一個重要原因被揭開了。
為了你的DNA完整與機體健康，今晚還繼續熬夜嗎？
參考鏈接：
[1]  David Zada et al。， Parp1 promotes sleep， which enhances DNA repair in neurons。 Molecular Cell  https：//doi.org/10.1016/j.molcel.2021.10.026  （2021）。
[2] How do we know we‘re tired？。 Retrieved Nov 18， 2021 from https：//www.eurekalert.org/news-releases/934950