人們可以?huà)暝?zhù)去適應不想進(jìn)行的夜班工作,但他們的基因可就麻煩了。根據加拿大麥吉爾大學(xué)(McGill University)的一項新研究,習慣于白天節奏的基因通常不能適應夜間節奏,這可能會(huì )導致糖尿病、肥胖和心血管疾病等健康問(wèn)題,而這些疾病在夜班族中更常見(jiàn)。
許多調節重要生物過(guò)程的基因都有一個(gè)睡眠/覺(jué)醒周期:即在24小時(shí)內增加或減少基因表達的周期。通過(guò)轉錄組(基因組表達的所有mRNAs的集合)的表征,可以對所有基因的這一周期進(jìn)行全局評估。
在McGill大學(xué)的一項研究中,科學(xué)家們對8名健康志愿者的轉錄組進(jìn)行了評估,這些志愿者被人為地安排了5天的時(shí)間來(lái)模擬夜班工作。在一個(gè)隔離時(shí)間的房間(time-isolation room)里,志愿者們被剝奪了一天中特有的光線(xiàn)或聲音提示,也不允許使用他們的手機或筆記本電腦。
在第一天和最后一個(gè)夜班之后,志愿者們在24小時(shí)內定期提供血液樣本。然后研究人員對這些包括20,000多個(gè)基因表達的樣本進(jìn)行轉錄組分析。
這項工作的結果于5月7日以 “Simulated Night Shift Work Induces Circadian Misalignment of the Human Peripheral Blood Mononuclear Cell Transcriptome”為題發(fā)表在《PNAS》雜志上。文章描述了夜班制度如何抑制基因表達節奏,并導致節奏轉錄物與睡眠/覺(jué)醒周期的不同步。
作者之一、麥吉爾大學(xué)**病學(xué)系教授Nicolas Cermakian 指出:“在我們的志愿者接受夜班模擬后,幾乎25 %的節奏基因失去了生物節奏,73 %的人不適應夜班,且保持白天的節奏,不到3 %的人部分適應夜班制度。”
“我們現在更好地理解了當睡眠和進(jìn)食行為與生物鐘同步時(shí)人體內部發(fā)生的分子變化,”論文的另一作者、Diane B. Boivin博士補充道,“例如,我們發(fā)現與免疫系統和代謝過(guò)程相關(guān)的基因的表達不適應新的行為。”
研究人員強調,由于這項研究是在實(shí)驗室高度控制的條件下進(jìn)行的,現實(shí)中夜班工人的體力活動(dòng)、食物攝入和睡眠時(shí)間可能彼此不同,未來(lái)還應通過(guò)研究實(shí)際夜班工人的基因表達來(lái)擴展這些發(fā)現。
Boivin博士總結說(shuō):“我們觀(guān)察到的分子變化可能有助于糖尿病、肥胖癥和心血管疾病等健康問(wèn)題的長(cháng)期發(fā)展,這些疾病在夜班工人中更常見(jiàn)。不過(guò),這還需要做進(jìn)一步的調查。”
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