如果你为了看足球而熬夜，为了工作而熬夜，为了思考你的生活而熬夜，你可能会因为缺乏睡眠而感到懒散、疲惫和无休止的睡眠。然而，总有一些“超人”在身边——他们在工作日睡眠少，有同样的精神，偶尔休息一晚，第二天不需要睡得更多来“赶上”。你可能会被嫉妒所迷惑:他们是怎么做到的？
充足的睡眠对于保持健康和白天的状态非常重要，但是如何“充足”则因人而异。一些人不满足于每天9小时的睡眠，而另一些人每天只需要不到6小时的睡眠。传说玛格丽特·撒切尔一天只睡四个小时，但仍然没有改变她的“铁娘子”风格。这种不寻常的表现型背后有不同的基因型吗？
一般认为，睡眠和觉醒的过程由两种机制调节，一种是控制昼夜节律的生物钟，另一种是调节睡眠需求的睡眠稳态。这两个系统相互作用，共同影响我们的睡眠时间、时长和质量。在这两种调节机制中，一种称为DEC2(也称为BHLHE41)的基因起着特殊的作用:它的表达受生物钟调节，而表达的蛋白质是一种转录抑制剂，它反过来又能抑制生物钟和生物钟的核心调节元件BMALL1，并最终影响人类的睡眠时间。
2009年，旧金山加利福尼亚大学的徐莹研究小组发现DEC2蛋白上的一个氨基酸替代突变(384个氨基酸残基从脯氨酸变成了精氨酸，p.Pro384Arg)会导致人们出现“睡眠不足”的表型。在睡眠时间几乎相同的前提下，携带突变的人每天平均睡眠时间仅为6.25小时，比同一家庭中没有携带突变的人(平均每天8.06小时)要短得多。
这一发现引起了费城儿童医院应用基因组学中心的雷纳塔·佩雷戈·雷诺和他的同事们的兴趣:DEC2上其他位点的突变将如何影响人们的睡眠？他们对59对同卵双胞胎和41对同性别异卵双胞胎进行了“通宵实验”。研究人员在实验开始前一周收集了这对双胞胎的每日睡眠数据。在参与实验后，这对双胞胎在实验室安静地睡了两个晚上，然后开始长达38小时的睡眠剥夺。在这个不眠时期，他们需要每两个小时进行一次反应测试，以测试他们在睡眠不足时的反应。参与者的反应时间超过500毫秒的次数可以反映出“睡眠剥夺”对他们的影响。38小时后，受试者能够感到轻松。
在分析双胞胎的睡眠数据时，研究人员发现了一个“天生睡眠不足”的年轻人。实验前一周的睡眠记录显示，这个年轻人每天的睡眠时间比他的兄弟少一个小时。即使在剥夺睡眠38小时后，他只睡了8个小时，他的兄弟睡了9.5个小时。在对双胞胎的DEC2基因测序后，研究人员发现睡眠少的那一个携带DEC2外显子5的氨基酸替换突变。然而，不同于2009年发现的原核384Arg，该突变发生在DE2的382位，从酪氨酸突变为组氨酸(对酪氨酸382His)[2]。
少睡觉不是一项技能。在“熬夜实验”过程中，尽管携带DEC2突变的男孩比他的兄弟更渴望睡觉，但他在反应时测试中的表现仍然明显好于其他人:平均而言，只发生了6.8次“慢反应”，而他的兄弟的延迟反应次数达到了11.5次。这些结果表明，携带这种突变的人不仅睡眠少，而且可能抵制睡眠剥夺对神经行为的影响。
以“睡眠少、工作好”著称的玛格丽特·撒切尔是否携带这种突变？真相不明。然而，研究人员说DEC2蛋白的第362-384位可能确实是功能突变的“热点”。然后，研究人员利用分子生物学方法分析了这种突变蛋白的作用。DEC2可能抑制了CLOCK/BMAL1和NPAS2/BMAL1的转录激活功能，但这种效应在对Tyr382His突变携带者中消失了，从而改变了突变携带者的睡眠持续时间和睡眠剥夺性能，导致看似显著的睡眠表型。
此外，这些发现还表明，经典生物钟成分也可能在睡眠稳态调节系统中发挥作用。影响睡眠的各种基因变异的具体分子机制仍有待探索。也许有一天，在理解了睡眠机制之后，我们可以找到一个“神奇的公式”，可以减少睡眠时间，改善睡眠剥夺。但是在此之前，我们不应该嫉妒那些DEC2对Tyr382His突变的人——跟随他们的睡眠需求并建立良好的睡眠习惯是保持健康状态的真正神奇配方。