放手机,睡!卡通图解:为何睡眠对人如此重要

2024-05-05 08:28+-

你有没有这样的经历:前一天晚上没睡好,第二天整个人都……

不 太 好 !

脸色很差、头晕眼花、胃不舒服、脏器混乱……明明只是没睡好而已,为什么人会这么难受?

 一篇发表于 Molecular Cell 的研究指出,不好好睡觉,体内神经细胞的 DNA 损伤将无法修复,日积月累,有可能造成反应迟钝、记忆力下降等严重后果。

DNA 非常脆弱,真的很容易损伤

人类身体里的 DNA 负责编码基因,使得生命体能够正常生存。虽然我们体内的 DNA 双螺旋结构十分稳定,但它非常脆弱。

在我们日常生活中,很多因素都会导致 DNA 损伤。

比如,阳光中的紫外线,香烟中的有害物质,X 射线等。

除了外界的伤害,人类身体内部也时时刻刻都在发生改变,这些改变,都会导致 DNA 损伤。比如体内的自由基会对 DNA 造成伤害,水和活性氧也会和 DNA 产生反应。

也就是说,只要你处于存活状态,你的 DNA 就在受损。

图源:Molecular Cell

有研究表明,在普通成年人体内,每个细胞的 DNA 每天至少要损伤一万次以上。DNA 的损伤,发生在身体各处,从皮肤表层到皮下组织,从大脑,到各个器官。

DNA 损伤如果不及时修复,将会导致严重后果。短时间内的损伤可能导致细胞功能异常或者细胞死亡。

长期的 DNA 损伤积累就会使得身体出现一系列异常变化。因为染色体端粒在进行复制的过程这过程不断被消耗,DNA 复制的完整性也会逐渐减弱,这一情况有可能导致细胞老化,发生在人体的表现就是——衰老。

人类体内的 DNA 双螺旋一直处于自我复制状态。因此,一旦 DNA 受损后没有及时得到修复,复制之后,我们就会得到一个新的同样是损坏的 DNA。而这些损坏的 DNA 很有可能导致细胞转化为癌细胞。

此外,脑内神经元 DNA 受损,还会导致认知功能受损。也就是,你前一天没睡好,第二天整个人都昏昏沉沉的,长期没睡好,可能会变得健忘。

那……有什么方式可以修复 DNA 损伤吗?

还真有。

睡觉是人体修复 DNA 的最好时间

首先,损伤的 DNA 可以被一种叫 Parp1 的蛋白能感知到。

Parp1 蛋白是一种 DNA 损伤的感知器和监测器,可以感知多种 DNA 损伤,并发出信号让修理 DNA 损伤的蛋白到各自岗位上去开始工作。Parp1 蛋白就像指挥官一样,发现问题并发出任务让小兵去解决。

体内的 DNA 是如何被修复的呢?这就要从 DNA 的结构讲起。

DNA 链由碱基对构成,腺嘌呤脱氧核糖核苷酸(A)与胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸(T),鸟嘌呤脱氧核糖核苷酸(G)与胞嘧啶脱氧核糖核苷酸(C)两两组和。

当 DNA 在进行复制时,可能会出现碱基配对错误,这时,只要把错误的核苷酸替换成对的,就可以了。

当人类暴露在一些有害环境中,比如,烟草雾,体内的碱基就有可能会受损,这时候就需要把受损的核苷酸拿掉,并换上健康的核苷酸。

当人类过度暴露于紫外线照射下时,两个相邻的碱基对的核苷酸可能会因为被“晒化了”而粘连在一起。

这个修复过程就比较复杂了,需要将这两个被“晒化了”的核苷酸周围大约 24 个核苷酸一起摘除,并替换成新的。

当你被比较强的射线照射时, DNA 有可能被拦腰斩断。

比较强的射线是指 X 射线、伽马射线等。但我们日常做检查的射线量均有医用标准,并不会造成 DNA 大规模断裂,因此无需对检查手段太过担心。

一般来说,DNA 链断裂是非常严重的事情,哪怕只是单链断裂,都有可能造成细胞死亡。

有两种方式可以修复 DNA 链断裂,一种,是以另一条为模版,进行复刻。

另一种就比较粗暴了,直接将断裂的两端融合在一起。不过这种方式修复出来的 DNA 正确率较低,毕竟修复蛋白得无中生有,凭空给你变出一段 DNA 来。

修复是一个非常艰难的工作,并非几分钟就能完成的。

在人类体内,修复蛋白时时刻刻都在努力工作着,不分昼夜。

最新的动物研究发现,在夜间睡眠过程中,Parp1 蛋白的表达水平比白天高很多。说明睡眠期间 DNA 的修复过程更加活跃。同时,提高 Parp1 蛋白的表达能延长动物的睡眠时长,进而使 DNA 有更多的时间可以被修复,修复的完成度也会更高。

也就是说,当你在睡觉时,修复蛋白可以更好的修复 DNA。

研究人员在动物实验中发现,当你的睡眠时间小于 4 个小时时,体内的修复细胞几乎无法对 DNA 的损伤进行修复。当你的优质睡眠能达到 6 个小时,才可以较好地修复 DNA 的损伤。而整个 DNA 修复的过程需要 8~9 个小时才行。

所以,只有当你拥有充足的睡眠时,才会在起床后感觉到神清气爽。每天醒来的 2~3 小时内,是你这一天体内健康 DNA 占比最高的时候。

如果有时间可以多睡一会儿、早睡一会儿的话,就赶紧睡吧,不然,你的 DNA 就要死伤遍地了。

要是睡眠不足,DNA 的损伤可是会积累的,这样就可能会导致一系列症状发生,这不只包括白天没精力,更容易打瞌睡,还可能造成更严重的后果:

神经元 DNA 损伤导致记忆力下降;

消化系统细胞 DNA 损伤导致不正常代谢;

生殖系统 DNA 损伤导致生育系统问题;

心脏细胞 DNA 损伤导致心血管系统疾病……

不过,只要得到充足的睡眠,大部分短期的 DNA 损伤都可以被修复,但长期的 DNA 损伤积累很难逆转。当 DNA 损伤到一定程度时,细胞就会启动死亡程序,或者转变成癌细胞。

因此,每当你在深夜抱着手机红着眼,迟迟不愿意入睡时,想想体内正在损伤的 DNA,想想那些没有得到良好修复而死亡的细胞,想想不舍昼夜为你加班加点努力织补的修复蛋白。

今晚开始,提前放下手机,当困意来袭时,睡个好觉吧~

本文合作专家:浙江大学医学院博士 郑迪

致谢:本文经北京医院神经内科副主任医生 李凯 专业审核

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