睡眠不足，会造成DNA无法修复的危害

头像

老爸讲科学

2024-11-25 20:51发布于北京科普领域创作者

如果把人体比作一块可充电电池，那么清醒和睡眠便是放电和充电的过程。深夜疲惫的身躯可以通过睡一个好觉重获“新生”，而睡眠不足则会让人感觉电量耗尽，身体被掏空。
这一套耗电充电的过程也可以体现在我们大脑神经元的DNA上。研究发现，人体神经元中的DNA会不断断裂损伤，良好的睡眠可以帮助DNA更好地修复。
图片
DNA：我裂开了
从清醒到睡眠
是神经元DNA损伤到修复的过程
人在清醒时大脑运转需要消耗大量的能量，中枢神经元网络是一个对代谢要求极高的系统，成人的中枢神经系统氧消耗量大约占总基础氧消耗量的20%左右。
大脑具备高度发达的线粒体网络，线粒体氧化磷酸化可以给大脑提供大部分的能量以维持运作，高度代谢负荷会使大脑环境产生高水平的活性氧和活性氮。这些因素导致大脑会持续发生氧化损伤，比如DNA双链断裂 (DSB)，这种断裂损伤在清醒或大量用脑时尤为明显。
图片
除了清醒和用脑，紫外线光照、吸烟等都会造成不同程度的DNA断裂
不同于身体大多数细胞的凋零和替换，大脑中的神经元DNA只能通过不断修补来恢复正常功能。
人脑在清醒时神经元活动过于丰富，断裂的DNA太多，修补工作远远赶不上DNA损伤。如同修路一样，想要修补坑坑洼洼的公路，最好的时间不是车辆嘈杂的白天，而是没人没车的深夜，所以DNA的修补工作一般在睡眠中进行。
图片
研究发现，睡眠可以减少大脑的代谢需求，在修复清醒时导致的DNA损伤方面起着关键作用。不仅如此，睡眠还可以帮助清除大脑中积累的代谢废物，比如错误折叠的蛋白质和蛋白水解副产物。
2019年香港一项针对49名夜间值班医生的研究显示，与没有通宵工作的人相比，通宵值班的医生在急性睡眠剥夺后血液中的DNA修复基因表达降低了，DNA断裂的次数也有所增加。
图片
睡眠剥夺会诱发持续的氧化应激，导致DNA的断裂损伤增加或修复减少。
换句话说，白天清醒的代价就是深夜睡眠时大脑还在默默地工作，修复白天活动时造成的损伤。这可能也是为什么睡眠会将我们最脆弱的一面暴露在环境中，但我们仍离不开睡眠的原因。
睡眠不足导致
DNA无法修复的危害
DNA双链断裂在维持机体正常活动中是一个再正常不过的过程，比如神经元DNA损伤的累积对于睡眠来说是一个稳态驱动因素。
研究人员发现，当DNA断裂损伤达到一定水平，大脑中的Parp1通路会感知到细胞损伤的压力，并发出“电量耗尽，该睡觉啦”的信号，催促我们快点进入睡眠，并辅助DNA的修复和重组。
图片
多亏了细胞断裂和Parp1通路，我们才能睡个好觉
断裂损伤虽然正常，但是如果不及时修复，很可能会给身体带来负面影响。
DNA双链断裂被认为是最具有细胞毒性的一种DNA损伤，可能增加癌症基因突变、神经系统疾病发生的机率，也有可能加速衰老。研究发现，睡眠剥夺是神经系统疾病中细胞应激和损伤的驱动因素。
当然，这还是睡眠不足造成负面影响中的其中一种。关于睡眠不足可能造成的健康危害，目前的研究已经很成熟了，日常睡眠时间不足会导致：
日间嗜睡、易激怒、注意力下降或缺失、警觉性降低、注意力分散、积极性不足、疲劳、不适、精力不足、烦躁不安、
甚至还会长胖。
如何睡个好觉？
要保持最佳的身体健康状态、免疫功能、精神健康和认知功能，必须有充足的睡眠。
美国睡眠医学研究院和睡眠研究协会的共识指出，为了获得最佳睡眠，18-60岁的成人每晚常规需要≥7小时的睡眠时间。婴幼儿、儿童和青少年比成人需要更多的睡眠。
充足的睡眠很重要，但对于大多数人来说，睡个好觉是一件难事，不论是被迫失眠还是主动熬夜。
如何睡个好觉，笔者为大家总结了一些小Tips：
  • 固定睡觉和起床的时间，即使是在周末，每天保持规律的昼夜节律可以使人更容易入睡和起床
  • 适度锻炼可以改善睡眠质量
  • 建立睡眠仪式，比如提早两个小时将灯调暗
  • 给自己安排上舒适的床和枕头
  • 对于浅觉，半夜容易醒的人来说，尝试使用遮光窗帘、耳塞、眼罩等创造最佳的睡眠环境
  • 晚上不要喝咖啡、吸烟或吃太多东西。喝酒可能会降低睡眠质量，不要用酒精来助眠
  • 如果睡不着，不要一次次看时间。去另一个房间做些放松的事，直到感觉有足够的睡意，再回到床上睡觉。
  • 睡前进行一些舒缓的活动可以促进睡眠，比如在柔和的光线下读书，睡前30分钟可以将手机放远。
  • 如果晚上入睡困难，白天不要小睡，如果白天实在困得不行，可以睡个20分钟内的短觉。


愿大家都能睡个好觉，在每个熟睡的深夜，受伤的DNA都能得到妥善修复。
注：封面图以及文中插图来源网络
参考文献