摘要：不过，话说回来，人群里似乎总有一小撮，他们对睡眠的渴望并不强烈，甚至每天只睡四五个小时，第二天就能精神抖擞！尤其是部分成功人士，靠着这短暂睡眠，凭空多了无数个日夜去开疆拓土，事业版图不断扩张。

转自：生物谷

睡觉简直是人生最幸福的一件事之一！当夜幕降临，一头扎进柔软的被窝，就像被世界温柔包裹，简直太享受了，总也睡不够！

不过，话说回来，人群里似乎总有一小撮，他们对睡眠的渴望并不强烈，甚至每天只睡四五个小时，第二天就能精神抖擞！尤其是部分成功人士，靠着这短暂睡眠，凭空多了无数个日夜去开疆拓土，事业版图不断扩张。

这些短睡眠者是天赋异禀，还是另有秘诀？或许，秘密早已藏在了基因里。

天生睡得少！短睡基因之一：NPSR1- Y206H 突变

虽说睡眠对大多数脊椎动物来说至关重要，但人类对它的研究却还远远不够。大多数学者认为，想要在清醒时保持良好的认知能力，并将一系列不良健康问题拒之门外，充足的睡眠时间、连贯的睡眠过程以及足够的睡眠深度都是不可或缺的。

但神奇的是，有这么一群 “天然短睡眠者”，他们每晚只睡 4至6 个小时，第二天却依旧精力充沛，这一现象引起了科学家的注意，这不，来自美国加利福尼亚大学的研究团队，成功找到了背后隐藏的奥秘！

研究人员前期发现，50226号家系中，出现了家族性自然短睡眠（FNSS）个体，两名家族成员的习惯性总睡眠时间经测定明显短于普通人群的平均最佳睡眠时间（8 至 8.5 小时），分别为 5.5 小时和4.3 小时。

为确定潜在的遗传因素，研究人员对这两名成员的 DNA 样本进行了全外显子测序。结果发现，在 NPSR1 基因中发现了一个相同的点突变，即NPSR1- Y206H 突变，该突变位于高度保守的细胞外结构域，且在人群中罕见。

为了验证其中的关系，研究人员利用 CRISPR - Cas9 技术构建了 Npsr1 - Y206H 敲入小鼠，以探究 NPSR1-Y206H 突变对短睡眠表型的影响。结果令人惊喜，Npsr1 - Y206H 小鼠在光照期和黑暗期的活动时间都比野生型小鼠更长，移动距离也更远，并且脑电图/肌电图（EEG/EMG）记录显示，Npsr1-Y206H 小鼠睡眠时间明显减少，较对照组竟缩短71分钟！而导致其在光照期和黑暗期出现短睡眠表型的主要原因，是非快速眼动（NREM）睡眠的减少，特别在黑暗期的变化最为明显。

与此同时，Npsr1-Y206H 小鼠维持者较高的睡眠压力，也会导致清醒时间同步增加，这些结果提示：NPSR1-Y206H 突变很可能是小鼠和人类突变携带者出现自然短睡眠行为的遗传因素。

在揭示了这一突变对睡眠模式的显著影响后，研究人员进一步探索了其背后的分子机制。NPSR1 是一种与Gs和Gq信号通路偶联的受体，在哺乳动物大脑中广泛表达。

那么问题来了，Y206H 突变是否会改变NPSR1 的生理功能呢？研究人员利用脑裂解物对磷酸化 cAMP 反应元件结合蛋白（CREB）进行定量分析，结果发现，突变小鼠大脑中磷酸化 cAMP 反应元件结合蛋白（p-CREB）增加，并且对神经肽S（NPS）反应更为敏感，为这一突变可增加兴奋性突触传递提供了证据。

通常情况下，长时间清醒积累的睡眠压力会损害认知功能，但Npsr1-Y206H 小鼠并非如此。结果显示，Npsr1-Y206H 小鼠在睡眠剥夺后情境记忆保持良好，比野生型小鼠更能够抵抗睡眠不足导致的记忆损伤！简直就像是开了外挂！

由上可知，NPSR1-Y206H 突变是人类短睡眠表型的致病原因，NPS/NPSR1 通路在调节人类睡眠时长及睡眠稳态与记忆巩固联系中起关键作用，为改善睡眠和治疗睡眠障碍提供潜在靶点。

睡得少还能记性好！短睡基因之二：GRM1的两种突变

睡眠/觉醒调节机制十分复杂，众多“零件”协同运作，共同维持其稳态。无独有偶，在短睡眠调控的探索中，另一个关键基因——GRM1的发现也引起了科学界的注意。该研究通过对两个家族性自然短睡眠（FNSS）家系进行全外显子测序，发现GRM1是另一个短睡眠基因，并证明了代谢型谷氨酸受体 1（mGluR1）在调节人类睡眠中的重要作用。

研究人员指出，在无关的FNSS家族（K50230和K07331）中均鉴定出了GRM1的两个独立突变——GRM1b-R889W及GRM1-S458A，它们均为罕见突变，且与短睡眠表型相关，具体来说，拥有这些突变的家族成员，其习惯性总睡眠时间显著短于普通人群的平均最佳睡眠时间。

在激动人心的发现之后，为了进一步确定这些突变的功能效应，研究人员在 HEK293 细胞和 HTLA 细胞中表达野生型和突变型 mGluR1，并检测受体膜定位、ERK 激活及基于抑制蛋白的荧光素酶活性。

细胞实验显示，mGluR1b-S458A和mGluR1b-R889W两种突变都导致了受体功能的丧失！具体表现为ERK激活显著减少，同时基于抑制蛋白的荧光素酶活性也明显降低。简单来说，突变的受体似乎“罢工”了！这一发现为理解短睡眠者的“超能力”提供了重要线索。

那么，体内实验的结果又如何呢？为了探究突变小鼠的睡眠表型，研究人员利用 CRISPR/Cas9 技术构建 Grm1-S458A 和 Grm1b-R889W 敲入小鼠模型，并通过脑电图/肌电图（EEG/EMG）监测它们的睡眠/觉醒行为。结果表明，Grm1 突变导致小鼠出现短睡眠表型，而且这种睡眠缩短主要体现在非快速眼动（NREM）阶段，但未引起其他参数（如睡眠压力、反弹睡眠等）的显著变化。

研究人员认为，其内在机制可能与神经元特性改变有关，也就是说，Grm1突变导致 Grm1 + 神经元的电生理特性改变，增强了兴奋性突触传递。总的来说，这一研究为“天生短睡眠者”睡得少但依然精神抖擞的独特睡眠现象，提供了又一有力支撑！

短睡基因之三：ADRB1-A187V 突变

那除了前面提到的两种导致自然短睡眠的基因突变，是否还有更多基因参与到这一复杂机制呢？这不，美国加利福尼亚大学的研究团队发现，β1-肾上腺素能受体（β1 -AR）基因的 A187V 突变也与短睡眠表型相关。

长期以来，中枢神经系统（CNS）中的去甲肾上腺素能信号传导被认为与睡眠调节有关，与 α1 和α2 肾上腺素能受体（AR）相比，人们对中枢神经系统中β受体的功能了解相对较少。此前有研究表明，大脑中的 β- ARs 介导了去甲肾上腺素（NE）对清醒警觉状态和 REM 睡眠的作用。

而在本研究中，研究人员通过对 FNSS 家族进行了 SNP 基因分型和全外显子测序，在天生短睡眠人群中发现了β1-肾上腺素能受体（β1 - AR）基因 ADRB1 的一种突变——A187V 突变，该突变位于跨膜结构域 4，在脊椎动物和无脊椎动物中高度保守，且在人群中罕见。

为了深入了解这种突变的功能影响，随后研究人员在细胞实验中发现，与单独表达野生型受体相比，在非选择性激动剂异丙肾上腺素处理后，杂合表达的这些受体cAMP 生成减少，提示突变型 β1 -AR 蛋白稳定性降低，功能可能发生了改变。

而睡眠相关行为的研究同样令人欣喜。研究人员通过构建 Adrb1-A187V 敲入小鼠模型，生成 ADRB1-Cre BAC 转基因小鼠来研究 ADRB1 + 细胞的神经活动。结果显示，携带 Adrb1 - A187V 突变的小鼠在黑暗期非快速眼动（NREM）睡眠和快速眼动（REM）睡眠均显著缩短，表现出短睡眠表型，并且活动时间增加，与我们在人类受试者中观察到的情况相似。

综上所述，ADRB1 基因的 A187V 突变可能是人类 FNSS 的致病原因之一，这一发现不仅揭示了 β-肾上腺素能受体（β-ARs） 在睡眠/觉醒行为调节中的重要作用，也为进一步研究睡眠调节机制和治疗睡眠相关障碍提供了潜在的靶点。不过，睡眠/觉醒调节的复杂神经回路仍需继续深入研究。

小结

睡得少但依旧精神好、记忆好，这听起来是不是很诱人？就好像高效地完成了「睡觉」这件在我们一生中耗时很长的事情。以上三篇文献就为我们揭开了短睡眠背后的神秘面纱，让我们看到了基因的力量。

未来，随着基因编辑等技术的不断进步，我们或许能让每个人在相对稍短的睡眠时间里获得更深度的休息，拥有更多的时间去生活，我们也许可以更早地完成学习、工作任务，有更多时间陪伴家人，又或者是有机会去探索那些一直想去的地方。这种高效利用时间的能力，不仅将是一种科学突破，更是一种对生活潜力的释放！

参考文献：

[1] Xing L, Shi G, Mostovoy Y, et al. Mutant neuropeptide S receptor reduces sleep duration with preserved memory consolidation. Sci Transl Med. 2019 Oct 16;11(514):eaax2014.

[2] Shi G, Yin C, Fan Z, et al. Mutations in Metabotropic Glutamate Receptor 1 Contribute to Natural Short Sleep Trait. Curr Biol. 2021 Jan 11;31(1):13-24.e4.

[3] Shi G, Xing L, Wu D, et al. A Rare Mutation of β1-Adrenergic Receptor Affects Sleep/Wake Behaviors. Neuron. 2019 Sep 25;103(6):1044-1055.e7.

来源：新浪财经