在醒着的时候，神经元中 DNA 损伤的累积会增加疲劳感。作为“信号接受天线”，PARP1 蛋白（黄色头盔状，图中上方）感知并标记细胞中的 DNA 断裂，驱动睡眠，并招募修复系统（绿色和蓝色头盔状，图中下方）。在睡眠期间，DNA 修复系统会修复断裂，让新的一天重新开始。红色是胞体（细胞体），蓝色是核仁，绿色（DNA 损伤位点）。

众所周知，人的一生中，大约三分之一的时间是在睡眠中度过，充足的睡眠是国际社会公认的三项健康标准之一（充足的睡眠，均衡的饮食和适当的运动），而睡眠时间过短或睡眠不佳均会损害健康。

长期睡眠不足也与阿尔茨海默病、肥胖、癌症抑郁症、和学习能力下降等一系列问题密切相关。为何睡眠不足会对人体产生这么多不利影响？睡眠为何能帮助人体补充精力。

最近，以色列科学家为我们结识了这个谜题。他们发现：脑细胞在白天积累的受损DNA，会在睡眠期间得到逆转和修复。

研究人员通过发现斑马鱼的睡眠机制，并在小鼠上得到了证据支持，发现 DNA 损伤是睡眠的稳态驱动因素，而 Parp1 通路可以感知这种细胞压力并促进睡眠和修复活动。

睡眠可以修复神经元 DNA 损伤

清醒状态下，受紫外线照射、神经元活动、辐射、氧化应激等因素的影响，DNA损伤在包括神经元在内的细胞内积累，这其中就包含了DNA双链断裂。如果这样的损伤积累下去，会对机体健康造成严重影响，诱发认知衰退、癌症等疾病。

利用紫外线辐射、药物干预和光遗传学，研究人员在斑马鱼中诱导 DNA 损伤，以研究它如何影响它们的睡眠。他们的结果表明， 随着 DNA 损伤的增加，对睡眠的需求也增加了。实验表明，在某个时刻，DNA 损伤的积累达到了最大阈值，并且睡眠（ 稳态 ）压力增加到一定程度，以至于触发了睡眠的冲动，鱼进入了睡眠状态。 随后的睡眠促进了 DNA 修复，从而减少了 DNA 损伤。

至少睡6小时才能修复DNA损伤

那么到底睡几个小时才能让大脑修复DNA损伤呢？

研究人员进一步确定了减少斑马鱼睡眠压力和 DNA 损伤的最短时间。与人类一样，斑马鱼对光线中断很敏感，因此研究人员逐渐减少夜间的黑暗时间。在检测 DNA 损伤和睡眠后，确定每晚 6 个小时的睡眠足以减少 DNA 损伤。令人震惊的是，在夜间睡眠不足 6 个小时的时候，DNA 损伤并未充分减少，斑马鱼在白天也会继续睡眠。

PARP1蛋白提醒你：该睡觉了！

那么，大脑中是什么机制告诉我们：该睡觉了？

研究发现，PARP1蛋白是DNA损伤修复系统的一部分，是最先做出快速反应的蛋白之一。它可标记细胞中DNA损伤位置，并“招募”所有相关系统来清除DNA损伤。

通过遗传和药理学操作，PARP1的过表达和敲低（表达下调）实验表明，增加PARP1不仅可促进睡眠，还可增加睡眠依赖性修复。相反，抑制PARP1会阻断DNA损伤修复的信号。结果就是，这些鱼没有完全意识到它们累了，因而不会进入睡眠模式，造成DNA损伤没有得到及时修复。同样的实验结果也在小鼠身上得到了验证。

在这项研究中，揭示了 DNA 损伤是睡眠的稳态驱动因素，而 PARP1 通路可以感知这种细胞压力，提醒我们可以睡觉了，并在睡眠中进行 DNA 修复。

对我们来说，保持充足睡眠就是在修复DNA损伤，也在是在帮你摆脱DNA损伤带来的一系列问题。为了你的DNA完整性和身体健康，你今晚还会继续熬夜吗？

（文章来自“有来心理”公众号，关注可获取更多科普。）