生物钟基因与睡眠障碍的相关进展

生物钟基因与睡眠障碍的相关进展

钟洁

广西中医药大学第一附属医院530023

摘要：睡眠障碍为睡眠-觉醒过程中存在的多种功能障碍情况，临床上广义的认为该症主要为失眠、过度嗜睡以及睡眠呼吸障碍与睡眠行为异常等方面情况，并指出主要是因为睡眠调节中枢病变引发的睡眠-觉醒周期紊乱。而人体生物钟正常运行时可确保细胞、组织活性及其功能顺利进行，经此保证机体各功能充分适应环境变化，可见生物钟基因与睡眠障碍情况息息相关，故而本次研究对生物钟基因与睡眠障碍的相关进展进行探讨，以期为临床上睡眠障碍的治疗提供参考。

关键词：生物钟基因；睡眠障碍；相关进展

昼夜节律属内源性生物钟基因以自身转录及翻译、调控而呈现为24h变动周期性生理现象，而通常人体正常生理性睡眠与睡眠稳态系统、生物钟系统息息相关，如果生物钟系统功能发生异常，则睡眠结构便随之破坏[1]。机体生理及行为均需生物钟基因调节而正常进行，生物钟基因的突变便会引起睡眠障碍，可见临床上治疗睡眠障碍时可着眼于生物钟基因方面。

1、昼夜节律

昼夜节律为一种自然现象，其确保着生物体生理及生化、行为等类生命现象呈24h周期性震荡。昼夜节律产生的物质基础为分子计时器，经一组特异核心元件构成，主要是CLOCK、BMALL、PERS、CRYS、TIM等基因与其蛋白产物。已知生物节律基本分子机制为上述核心元件构成转录-翻译负反馈环，该机制本质虽属内源性，但其仍会被环境信号影响，其中光信号导引尤为显著。医学界将哺乳动物主生物钟定位于下丘脑视交叉上核位置，其被异常情况刺激时便会导致机体昼夜节律变化，情况严重时便引发相关疾病[2]。

2、生物钟基因与睡眠障碍相关性

2.1生物钟基因-CLOCK基因及睡眠障碍的关系

CLOCK基因对生物体生理、行为昼夜节律起着维持作用，与生物钟节律正向反馈调节息息相关。已知生理及行为昼夜节律是因外源性CLOCK基因里的mRNA量增加呈加快状态。如果CLOCK基因缺失，则昼夜节律变化状态会呈现为紊乱状态；通常CLOCK基因突变后便会出现睡眠时间缩减的情况，故提示CLOCK基因的突变能够显著调节睡眠。

有研究结果显示：小儿注意缺陷多动障碍伴随睡眠障碍的情况与CLOCK基因上的T3111c点位C等位基因存在很大的关系。并已知纯合子具有显著的失眠率，故而CLOCK基因多态性及早晚偏好相关，可得带有CLOCK3111C位点个体的晚偏好表现显著，但带有CLOCK3111T/T位点个体的早偏好表现更为显著[3]。并有研究结果指出：重度抑郁症及双相障碍伴随睡眠障碍者的C变异纯合子抑郁症患者存在极高的早醒再发率，且不同生活压力背景的女性睡眠情况随其压力不同而改变。故可得3111T/C多态性及抑郁症并无关系，而个体生活经历的紧张会导致睡眠发生改变。

2.2生物钟基因-PER基因及睡眠障碍的关系

PER基因属生物钟中心部位，该基因可与CRY结合而进入细胞核中，随之起到抑制正向调节CLOCK而呈现为昼夜节律。已知不同PER基因均存在显著的昼夜节律性，若为PER1纯合突变体时便会出现昼夜节律周期缩短的情况；PER1及2若呈全部缺失状态，则昼夜节律性均无[4]。故提示PER基因对人体昼夜节律正常运行的作用极大，如果PER基因失常则会出现睡眠障碍。

人睡眠时PER1基因会呈兴奋状态，若该基因安静时便会清醒；并有资料显示：PER1基因与生理节律调节作用息息相关，尤其是对快速眼动睡眠具有显著的监管作用。PER2基因多态性表现为日偏好状态，而已知日偏好及PER2基因5相关，同时与-非翻译区单核苷酸多态位点有关；如果PER2基因磷酸化位点突变时会出现家族性睡眠时提前的问题，故而PER2基因蛋白改变后，会导致睡眠稳定性发生变化，同时睡眠不充足时会导致PER2基因表达不同。PER3基因为PER3基因4/4及5/5、4/5这三种，其中PER3基因4/4具有极为明显的纯合子特征；已知个体呈睡眠状态时PER3基因5/5大多为深度睡眠状态，而该基因与个体早晨偏好相关。但PER4基因4/4一般与晚间偏好相关，同时入睡前个体等待时间会被延长；亦有研究结果显示：PER3基因5/5纯合子个体睡眠结构与基因多态性影响相关，纯PER3基因5/5等位基因可极为敏感的感知NIF光效应，睡眠个体NIF光反应差异与参与睡眠的生物钟基因多态性监管情况相关；且该基因多态性及睡眠时延迟症相关，其长度与睡眠障碍出现年龄相关；已知慢波睡眠增加和睡眠时褪黑素、昼夜节律并无差别。

2.3生物钟基因-CRY基因及睡眠障碍的关系

CRY基因亦为生物钟系统的构成部分，其为CRY1基因及CRY2基因，对生物钟系统起着调节作用，并与PER基因结合为异二聚体，随之倒过来对CLOCK等基因表达起到抑制作用。有资料显示：参与生物钟节律调节的主要是CRY1基因[5]。

3、结束语

医学界对生物钟基因作用于睡眠的各方面情况并未明确阐述，对其作用机制、睡眠障碍发病机理等方面情况均所知不多，随着更多领域对昼夜节律生物钟基因研究的深化，诸多资料显示：昼夜节律生物钟基因及相关环境因素、睡眠障碍情况息息相关，故而治疗睡眠障碍时可着眼于生物钟基因方面，使患者病情得以彻底治疗与控制。

参考文献：

[1]张婉菁，陆平，吴涛，等.抑郁症与生物节律紊乱的相关性研究进展[J].生命科学，2017，29（08）：779-784.

[2]邢陈，顾晔，宋伦.昼夜节律在代谢调控中的作用[J].军事医学，2017，41（07）：618-622.

[3].研究发现光照有助恢复作息人类睡眠障碍有望解决[J].黑龙江科学，2014，5（02）：284.

[4]朱菊媚.脑卒中患者生物钟颠倒的原因分析与对策[J].中国医药指南，2012，10（32）：533-534.

[5]李娟，江文.睡眠分子机制研究进展[J].国际神经病学神经外科学杂志，2012，39（03）：295-297.