基因区分了早起鸟和夜猫子，并帮助预测死亡时间
身体的许多过程都遵循着自然的日常节奏或所谓的生物钟。一天中有特定的时间是一个人最警觉的时候，是血压最高的时候，也是心脏效率最高的时候。人们发现了几种罕见的基因突变，可以调节人类的生物钟，导致整个家庭在凌晨3点或4点起床，晚上8点之后就不能熬夜了。现在，一项新的研究首次发现了一种常见的基因变异，它几乎影响了所有人，并导致你每天有一个小时的早起或夜猫子倾向。
此外,这个新发现这种常见的多态不仅影响人们日常生活的节奏，而且还发现这种基因变异有助于决定一个人一天中最可能死亡的时间。
这一惊人的发现刊登在2012年11月号的神经病学年鉴，可以帮助安排轮班工作和计划医疗，以及监测弱势患者的情况。
“体内的‘生物钟’调节着人类生物学和行为的许多方面，比如首选睡眠时间、睡眠高峰时间认知能力，以及许多的时机生理过程．它也影响急性医疗事件的发生时间，如中风和心脏病发作，”第一作者Andrew Lim医学博士说，他作为贝斯以色列女执事医疗中心(BIDMC)神经内科的博士后进行了这项研究。
“之前对双胞胎和家庭的研究表明，生物钟的迟到或早可能是遗传的，动物实验表明，生物钟的迟到或早可能受到特定基因的影响，”目前是多伦多大学神经病学部门助理教授的Lim补充说。
这项工作起源于几年前，当时Lim正在BIDMC的神经学主任Clifford Saper医学博士的实验室工作。Lim和其他实验室成员正在研究为什么老年人有睡眠问题，他们参加了芝加哥拉什大学的一个研究项目，该项目涉及1200名65岁的健康老人，他们将每年接受神经和精神检查。
该队列的最初目的是确定是否存在可识别的帕金森病或阿尔茨海默病发展的前兆。作为研究的一部分，研究对象使用一种被称为活动记录仪的腕带进行各种睡眠-觉醒分析，这种腕带可以提供个人活动模式的可靠记录。此外，为了向科学家提供死后一年内睡眠-觉醒模式的信息，参与者同意在死后捐献自己的大脑。
但当Lim了解到同一组受试者也进行了DNA基因分型后，调查有了新的转折。Lim和他的同事与来自布里格姆妇女医院(BWH)的研究人员合作，比较了这些个体的醒-睡行为与他们的基因型。这些发现后来在一组年轻志愿者身上得到了证实。
他们很快发现了一个名为“Period 1”的基因附近的单核苷酸，它在两组不同的清醒-睡眠行为中有所不同。在基因组的这个特定位置，60%的个体有叫做腺嘌呤(A)的核苷酸基，40%的个体有叫做鸟嘌呤(G)的核苷酸基。因为我们有两组染色体，在任何给定的个体中，在这个位置有大约36%的几率有两个A, 16%的几率有两个G, 48%的几率有A和G的混合物。
“这种特殊的基因型影响着几乎每一个走动的人的睡眠-觉醒模式，这是一个相当深远的影响，所以a - a基因型的人比G-G基因型的人早起大约一个小时，而a - g基因型的人几乎完全在中间醒来，”萨珀解释说，他也是哈佛医学院神经学和神经科学的詹姆斯·杰克逊·普特南教授。此外，G-G基因型的人的大脑和白细胞中Period 1基因的表达比A-A基因型的人低，但只在该基因正常表达的白天。
这一发现标志着在一个大群体中，单一基因型对决定人们一天中何时起床或睡觉的贡献最大。但这种变异是否也会影响身体昼夜节律的其他方面?
“几乎所有的生理过程都有昼夜节律，这意味着它们主要发生在一天中的某些部分。甚至还有死亡的昼夜节律，所以在一般人群中，人们通常最可能在早上死亡。上午11点左右是平均时间，”Saper说。
当研究人员回过头来观察研究中死亡的人(其中许多人在15年前65岁时加入研究)时，他们发现同样的基因型预测了6个小时的死亡时间变化:AA或AG基因型的人死于上午11点前，和大多数人群一样，但GG基因型的人平均死于下午6点前。
“所以真的有一种基因可以预测你会在一天中的什么时间死亡。幸运的是，不是日期，而是一天中的时间。”
Lim说，还需要做更多的工作来确定这种和其他基因变异影响人体生物钟的机制。除了帮助人们优化他们的时间表，这项研究最终可能导致新的疗法，以治疗生物钟紊乱，如时差或轮班工作。
“此外，找出哪些死亡原因受基因变异的影响，如我们确定的基因变异可能最终导致合理的干预时间，如在特定时间服用心脏药物，取决于哪个版本的基因变异在个人最危险的时期提供保护，”Lim说。潜在的临床应用可能与生物钟控制的许多过程一样多样化。
