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最近收到了一条来自读者的吐槽：你们成天说熬夜不好，但是却每天晚上十点半才推送，这是诚心不让我们早睡…… 对不起，我们诚恳道歉（但绝对不改）。不过我们的希望是，大家能看科研结果看困直接睡着（不是 睡好觉到底多重要？我眼前就有一个现成的例子。因为昨天上线了音频课，亚慧老师半宿没睡，今天早上来了，本来一个广告写得风生水起的好好的人儿，愣是一个字儿都憋不出来，就这么废了。 那么今天《科学》杂志更新的两篇与睡眠有关的论文就显得非常应景了，两项研究均来自瑞士苏黎世大学和德国慕尼黑大学的合作。第一项研究告诉我们，大脑内与突触有关的三分之二的mRNA和三分之一的蛋白质具有特定的节律，但有趣的是，前者主要受固有的生物钟调控，而后者则几乎全部被睡眠行为调控；第二项研究则进一步讨论了生命活动的主要直接执行者蛋白质，蛋白质的磷酸化活动三成具有固定节律，但是一旦剥夺睡眠，那么98%的节律都会丧失。 啥意思呢？这么说吧，突触可塑性基本上是一切高级神经活动的基础，像是学习、记忆、行为输出都离不开它。而突触的动态变化离不开各种mRNA、蛋白质大分子的调控。缺觉→节律紊乱→……对吧？  图源 | 参考资料[3] 其实我们“一宿不睡”系列写过好多了，熟悉的读者一看就知道，又是生物钟。不过呢，今天要说的其实还真不全是生物钟。 我们知道，机体整体到细胞个体都存在固定的昼夜节律，这是由基因调控的，也就是我们常说的生物钟；但是呢，节律也不全由基因控制，其他因素也能够影响到它。比如说，肝脏的节律会受进食影响，而提到大脑，那就是睡眠了。 是的，这里我们要把睡眠和生物钟分开来看，毕竟按常理都是早上清醒晚上困，但如果你前一天像亚慧老师一样熬大夜，那上午九点也能倒头就睡着…… 今天介绍的两项研究亮点就在于，研究者们把生物钟和睡眠压力分开进行了讨论，从而给了我们一些对大脑的新理解。 这两项研究中，研究者关注的都是小鼠的前脑区域，这是大脑中最复杂、最重要的神经区域，包括海马体、大脑皮层等与认知功能密切相关的脑区。通过生化方法分离突触，结合多组学技术，这两项研究可以说是首次全面地描述了小鼠大脑24小时内数千种mRNA和蛋白质的周期变化。 下面就来看看具体都有些什么有趣的结果吧~  第一项研究呢，首先把目光放在了mRNA上。按照每间隔4小时取样分析，研究者共鉴定出了3104个与前脑突触活动有关的mRNA，其中2085个（67%）具有明显的节律。这个比例是目前研究的所有机体组织中最高的。 可以看到，mRNA转录在24小时内有两个明显的峰值，分别出现在黎明和黄昏，对，也就是小鼠睡觉和醒来的时候。  两个明显的峰值分别出现在黎明和黄昏 这些mRNA都管什么呢？与基因功能集对比，黄昏时段的mRNA主要与突触组织、信号传递、记忆/学习等高级功能有关，黎明时段则主要与新陈代谢、脂质分解、细胞增殖和发育有关。   两个时段的基因功能分析 接下来就要人为让小鼠睡不好了。在全天内平均分布的6个时间节点上，研究者剥夺了小鼠4小时的睡眠。这样设计的目的是让不同组的小鼠都能够保持一样的“睡眠压力”，同时也不会影响到第二天的“正常作息”。 在这种缺觉的条件下，小鼠大约有1/4的mRNA还能够保持原有的节律，剩下的mRNA虽然发生了一定的变化，但是也有了相对来说稳定的新节律。 当然了，mRNA说到底主要还是个中间人的角色，更直接的生命活动执行者得看蛋白质。蛋白质的情况就很不妙了，研究者发现了3710个有节律的蛋白，结果一旦不让小鼠好好睡觉，这些蛋白中的98%都会失去固定的节律。 可见，mRNA大概受生物钟调控更多，而蛋白质就十分依赖睡眠了。 那么蛋白质们具体又是咋个回事？这就得看第二项研究的结果了。  这项研究中，研究者们把目光聚焦到了蛋白的磷酸化动态上。在此前曾有科学家发现，在整个儿机体的昼夜变化中，磷酸化的波动远远大于转录组和蛋白质组的波动。考虑到许多突触的功能，比如说细胞膜受体扩散、细胞骨架重构、通道传导都依赖于快速磷酸化，显然蛋白质磷酸化的节律是很关键的。 果不其然，研究者们在实验中总共追踪了2000余个蛋白的近8000种磷酸肽，结果发现，超过1/4的突触蛋白磷酸化位点都具有固定的节律，而且与蛋白丰度无关。这些磷酸化蛋白除了重要的突触组分之外，还包括大量的激酶。不用多说，激酶几乎是所有细胞过程的关键调节因子，可见其节律在生命活动中的重要地位。  磷酸化也具有显著的节律特征 但是，经过与第一项研究相同设计的睡眠剥夺，小鼠的突触蛋白磷酸化节律近乎完全丧失！只有41个蛋白（2.3%）还保持着固定的节律，其中31个是涉及细胞结构、骨架、支架等维持突触完整性和功能的绝对关键，其余近98%完全丢失磷酸化节律的蛋白则涉及了突触功能的方方面面。  磷酸化蛋白功能分析 倒也不吓唬大家，其实这两项研究并没有直接关联到小鼠的外在表现，所以我也不敢说少睡几个小时就会变傻什么的；不过另一方面，睡眠与大脑突触功能之间的关联还真是够紧密的，没想到睡眠对相关节律的影响竟然能够达到98%这么高的比例。 大家还是赶紧关了手机睡觉吧，毕竟虽然这篇论文没说，但其他论文说了，熬夜确实影响容易影响认知、影响代谢、影响免疫…… 编辑神叨叨 啊哈哈我又拿老板来写梗了 参考资料： 1.https://science./content/366/6462/eaav2642 2.https://science./content/366/6462/eaav3617 3.https://science./content/366/6462/eaav3617 全体奇点糕呕心沥血呕心沥血呕心沥血打造的重磅音频课程《医学趋势50讲》终于上线了。我们一口气帮你同步了全球医学前沿领域最重磅的进展。只需500分钟，让你彻底搞懂最重磅的医学前沿进展。 课程亮点如下： 1、全面：一网打尽最重磅的医学前沿进展。 在这套《医学趋势50讲》中，我们囊括了免疫治疗、干细胞、微生物、人工智能、二代测序，抗癌新药研发等15个重要的前沿领域，帮你将全球最顶尖的科研成果一举收入囊中。 2、紧跟趋势：帮你无缝同步全球认知。 奇点跨学科专业知识团队，依靠强大的自有数据库系统，每天跟踪全球3000多本医学与生命科学领域的重要期刊，实时把握医学前沿科技最强劲的脉搏。和全球认知同步，你不需要费心费力，我们把全球脉动送到你的耳边。 3、有趣易懂：不用绞尽脑汁，就能理解全球医学顶尖难题。 医学和生命科学领域的论文往往晦涩难懂，再加上语言的隔阂，导致很多人对此望而却步。这一次，我们帮你把艰深晦涩的前沿学术调制成清新爽口的科学小品，让你在享受科学之美的同时，轻轻松松理解医学顶尖难题。和全球最聪明的大脑思考同样的问题，你也可以。 |
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