別熬夜！你身體里時(shí)刻都在斷裂的DNA，睡夠了才能修復(fù)好！

夜深人靜，萬籟俱寂的時(shí)候，當(dāng)你“熬最晚的夜，敷最貴的面膜”時(shí)，有沒有想過：人為啥要睡覺？

不光是你，科學(xué)家也好奇，為啥動(dòng)物好像都需要睡覺。

最近有研究發(fā)現(xiàn)，之所以需要睡覺，或許是為了修復(fù)時(shí)刻都在斷裂的DNA。

△David Zada et al. Parp1 promotes sleep, which enhances DNA repair in neurons.

DNA是我們體內(nèi)最重要的物質(zhì)，主宰著生老病死。

孩子長得像父母，我們常說是遺傳，其實(shí)就是因?yàn)镈NA。

這么重要的物質(zhì)，竟然時(shí)刻都在斷裂？睡覺能修復(fù)DNA，那如果我們熬夜……

我們體內(nèi)的DNA

時(shí)刻都在斷裂？

DNA，又稱脫氧核糖核酸，是腺嘌呤、鳥嘌呤、胞嘧啶、胸腺嘧啶四種化學(xué)堿基組成的生物遺傳物質(zhì)。

人類DNA由約30億個(gè)堿基組成，這些堿基的順序決定了機(jī)體獨(dú)特的遺傳密碼，就像字母以一定的順序排列形成不同的單詞和句子一樣。

DNA的一個(gè)重要特性是可以自我復(fù)制，在這個(gè)過程中，DNA斷裂時(shí)刻都在發(fā)生。

導(dǎo)致DNA斷裂的原因大致可分為外源性與內(nèi)源性兩大類。

外源性因素包括物理因素(如紫外線和電離輻射)、化學(xué)因素（如化工原料、煙草等有機(jī)物）和生物因素（如病毒等）三種。

內(nèi)源性因素主要是正常細(xì)胞代謝產(chǎn)生的有害物質(zhì)，如脂質(zhì)過氧化產(chǎn)生的活性氧(ROS)和活性氮(RNS)。

這兩種物質(zhì)能夠引起氧化應(yīng)激和細(xì)胞損傷。DNA的斷裂可以造成遺傳信息的改變，引發(fā)很多遺傳病、腫瘤等。

雖然DNA斷裂時(shí)刻都在發(fā)生，但是機(jī)體也有強(qiáng)大DNA修復(fù)機(jī)制，DNA的斷裂和修復(fù)在DNA復(fù)制過程中同時(shí)存在。

DNA修復(fù)要靠睡眠？

睡眠對大腦細(xì)胞中的DNA修復(fù)起著重要作用。

盡管人體的DNA修復(fù)機(jī)制一直在工作，但是DNA的損傷無時(shí)無刻不在發(fā)生。清醒的時(shí)間越長，DNA損傷就越嚴(yán)重。

但在清醒時(shí)，DNA修復(fù)不能高效地進(jìn)行，它們只在你睡覺的時(shí)候彎道超車。睡眠可以激活我們體內(nèi)的DNA修復(fù)系統(tǒng)。舉個(gè)例子，道路養(yǎng)護(hù)工人在晚上車流較少的時(shí)候可以更好地修理路面。

科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，斑馬魚睡眠時(shí)神經(jīng)細(xì)胞中的染色體移動(dòng)速度是清醒時(shí)的兩倍。這種運(yùn)動(dòng)使得受損的DNA能夠自我重組和修復(fù)。如果斑馬魚的睡眠時(shí)間不足6小時(shí)，DNA損傷就并沒有充分減少，在白天也會繼續(xù)睡覺。

研究發(fā)現(xiàn)，一種叫做PARP1（多聚ADP核糖聚合酶1）的蛋白質(zhì)在DNA修復(fù)過程起關(guān)鍵作用。這種蛋白質(zhì)可以感知到清醒時(shí)不斷增加的DNA損傷，如果損傷達(dá)到某個(gè)閾值，它就向大腦發(fā)出信號，促進(jìn)睡眠和DNA修復(fù)，從而減少DNA斷裂。相反，如果抑制了PARP1，斑馬魚就不會去睡覺，DNA修復(fù)也不會發(fā)生。

DNA的修復(fù)方式包括光修復(fù)、切除修復(fù)、重組修復(fù)和SOS修復(fù)等。其中最重要和有效的修復(fù)方式是切除修復(fù)。切除修復(fù)就是切除酶將損傷的DNA切除，然后用新合成的DNA填補(bǔ)空隙。

研究發(fā)現(xiàn)，褪黑素可以增加與切除修復(fù)通路相關(guān)的基因的活性，從而修復(fù)氧自由基造成的DNA斷裂。熬夜會影響褪黑素的分泌，從而影響DNA修復(fù)的能力。隨著時(shí)間的推移，這種DNA斷裂會積累，罹患疾病（如腫瘤、心血管疾病和癡呆）的風(fēng)險(xiǎn)也會增加。

人類的睡眠時(shí)間為什么那么久？

體型越大的哺乳動(dòng)物需要的睡眠就越少。蝙蝠每天要睡18到20個(gè)小時(shí)，許多大型動(dòng)物，如長頸鹿、大象和馬，有時(shí)只睡3到4個(gè)小時(shí)。一般而言，成年人每天需要7-9個(gè)小時(shí)的睡眠。人類為什么不能像馬一樣只睡4小時(shí)，然后用更多的時(shí)間工作和娛樂呢？

目前還沒有明確的答案。睡眠時(shí)長為7—9小時(shí)主要是和晝夜節(jié)律以及睡眠穩(wěn)態(tài)有關(guān)。

晝夜節(jié)律是指生命活動(dòng)以24小時(shí)左右為周期的變動(dòng)。人類在進(jìn)化過程中將晝夜節(jié)律編碼到基因形成一種內(nèi)源性的計(jì)時(shí)系統(tǒng)（生物鐘）。生物鐘控制著我們睡眠和覺醒的時(shí)間。到了晚上，大腦會釋放褪黑素，讓人感到疲勞并進(jìn)入睡眠。

清醒時(shí)間越長，身體對睡眠的需求就越高，這就是睡眠穩(wěn)態(tài)。當(dāng)我們清醒時(shí)，大腦中的神經(jīng)元會產(chǎn)生腺苷。腺苷是生命活動(dòng)的副產(chǎn)品。大腦中腺苷的積累是導(dǎo)致疲勞的一個(gè)重要因素（咖啡因會阻止大腦中腺苷的活動(dòng)）。在清醒時(shí)，腺苷的積累會促進(jìn)睡眠的驅(qū)動(dòng)力。清醒時(shí)間越長，腺苷積累的水平越高。在睡眠期間，身體才開始清除腺苷。

了解這些理論

可以讓我們對睡眠

有一個(gè)更深的認(rèn)識

所以

別熬夜啦

早點(diǎn)洗洗睡吧

責(zé)編：周曉明

來源：科普中國微信公號