基因組大數據揭示生物鐘差異,夜貓子基因或更易患精神分裂症

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基因組大數據揭示生物鐘差異,夜貓子基因或更易患精神分裂症 科技 第1張

法國畫家朱勒斯·布雷頓筆下的早起者——《黎明勞工》(Dawn Labour),描述了一群農婦,天未亮,就已在農田中幹活。除了生活習慣使然,當然還有其他……

撰文 | 馮水寒

責編 | 葉水送

生物鐘與我們的健康密不可分,它影響著廣泛的分子過程,包括激素水平、核心體溫以及清醒-睡眠模式。2017年,三位學者因在生物鐘機制方面的發現,獲得了諾貝爾生理或醫學獎,引發了這一領域新的研究熱潮。那麼,生物鐘是否會影響患病風險,它的作用機制又是怎樣?

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人體的生物鐘,圖片來自nobelprize.org

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大規模基因組分析研究揭示生物鐘和精神疾病的聯繫

圖片來自Nature Communications

1月29日,來自英國埃克塞特大學(University of Exeter)醫學院的Michael N. Weedon及其合作者,通過基因組大數據發現了一批新的影響習慣早起的基因組區域,這使得影響早起的基因組區域從原先的24個增加到了351個。相關研究發表在Nature Communications雜誌上。

「本研究給出了大量可進一步開展詳細研究的基因,幫助我們確定不同的人如何擁有不同的生物鐘」,研究負責人Weedon教授表示。

基因大數據從何而來?研究者分析了英國基因銀行(UK Biobank)以及23andMe近70萬人全基因組數據和晝夜節律數據,主要包括所有參與者被詢問是夜貓子、是早起者以及其他相關問題,英國基因銀行的85760個人還有活動監測器記錄的睡眠時間。

經分析這些數據,研究者確認了327個全新的影響早起的基因組區域,且攜帶這些「早起位點」最多(前5%)的受試者,要比攜帶最少(後5%)的受試者,平均睡眠時間提前25分鐘,但他們的睡眠質量和持續時長沒有受到明顯影響。

進一步的研究發現,習慣早起的人具有更好的精神健康狀況。早起降低了精神分裂症和抑鬱症風險。但它與身體質量指數(BMI)、糖尿病或肥胖等疾病等疾病風險未存在關聯,這也否定了此前的許多猜測。

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全新的影響是否習慣早起的基因組區域

圖片來自Nat Common

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早起相關基因的表達區域,圖片來自Nat Common

至於這351個基因組區域如何參與身體的節律調控?研究者發現,這些區域富含參與晝夜節律調節、cAMP信號通路、谷氨酸和胰島素信號通路的基因,這些基因主要在視網膜、後腦、下丘腦和垂體中表達。其中,眼睛視網膜在幫助身體保持時間上起到關鍵作用,可幫助解釋大腦如何檢測外界的光,「重置」生物鐘,與24小時的一天周期對應。事實上,身體原本的生物鐘周期略長於24小時。

「研究中的大樣本意味著我們提供了迄今為止最有力的證據,即夜貓子患精神分裂症和較差精神健康狀況的可能性較高,但需要進一步研究充分驗證這一點。」 Weedon說。

23andMe公司首席科學家Dave Hinds博士則表示:「公司會利用這些信息告知客戶,他們傾向於早起者還是夜貓子。這項工作將有助於更好地可能遺傳在其中的作用,幫助大眾了解睡眠行為如何與其他健康狀況聯繫。」

參考文章

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.

更多內容:http://www.zhishifenzi.com

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