导读：睡眠不足容易引发肥胖，这背后隐藏着怎样的生物学机制？2018年8月22日，《Science Advances》发表的一项研究揭示，即使只是一次睡眠不足，也会对人体基因表达和代谢产生特定影响，尤其是脂肪组织和骨骼肌。这些发现为理解轮班工作和长期睡眠不足如何增加肥胖和2型糖尿病风险提供了新线索。

流行病学研究表明，长期睡眠不足或从事轮班工作的人群，肥胖和2型糖尿病的风险显著升高。其他研究也指出，缺少睡眠与体重增长密切相关。由骨骼肌和脂肪组织调控的代谢功能会受到睡眠和昼夜节律紊乱的不利影响。然而，睡眠不足本身是否会在组织水平上引起分子变化，从而增加不良体重上涨的风险，此前尚不明确。

在这项新研究中，来自瑞典乌普萨拉大学的科学家们证实，一次睡眠不足就会对人体的基因表达和代谢产生特定的影响。他们对15名体重正常的健康人进行了试验：受试者被随机分为两组，一组接受正常睡眠（超过8小时），另一组则整晚不睡。第二天早上，研究人员采集了受试者的皮下脂肪和骨骼肌样本——这两种组织在肥胖和糖尿病中常表现出代谢紊乱——同时收集血液样本，用于比较糖分子、不同脂肪酸和氨基酸的代谢变化。

结果显示，睡眠不足会导致组织中DNA甲基化发生特异性改变。DNA甲基化是一种表观遗传修饰，关联细胞中基因的表达或沉默，并受遗传和环境因素（如体育锻炼）影响。有趣的是，研究仅在脂肪组织中发现了DNA甲基化的变化，特别是那些与肥胖和2型糖尿病代谢变好有关的基因。团队负责人Jonathan Cedernaes解释道：“表观遗传学修饰被认为能够提供一种‘代谢记忆’，可以调节代谢程序在较长时间内的运行方式。”

进一步的基因和蛋白分析表明，失眠引发的反应在脂肪组织和骨骼肌中存在差异。研究团队提出，一夜不眠会对组织的昼夜节律产生组织特异性的影响，导致这些节律之间的失调。事实上，研究人员发现了一些特殊的分子标记，表明睡眠缺乏后，脂肪组织会试图增加其存储脂肪的能力；与此同时，骨骼肌蛋白质会降解，处理血糖的骨骼肌蛋白水平发生变化，这有助于解释为什么睡眠缺失后参与者的葡萄糖敏感性受损。

Jonathan Cedernaes总结道：“在最新的研究中，我们观察了不同组织间炎症反应增加的分子特征。这些分子变化为‘长期睡眠不足、轮班工作增加肥胖和2型糖尿病风险’提供了部分解释。”研究人员强调，此次他们只研究了急性睡眠不足的影响，因此尚不清楚其他形式的睡眠打乱或昼夜节律失调会如何影响组织代谢。

（来源：生物探索）

原文出处：Cedernaes J, Schönke M, Westholm JO, et al. Acute sleep loss results in tissue-specific alterations in genome-wide DNA methylation state and metabolic fuel utilization in humans[J]. Sci Adv. 2018 Aug 22;4(8):eaar8590. doi: 10.1126/sciadv.aar8590. eCollection 2018 Aug.