The impact of sleep deprivation and nighttime light exposure on clock gene expression in humans.
The impact of sleep deprivation and nighttime light exposure on clock gene expression in humans.
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DOI：
10.3325/cmj.2011.52.594
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发表时间：
2011-10-15
影响因子：
1.9
通讯作者：
Poljak M
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Kavcic P;Rojc B;Dolenc-Groselj L;Claustrat B;Fujs K;Poljak M
目的 研究光照条件下急性睡眠剥夺对外周血单核细胞 (PBMC) 中两个关键时钟基因 hPer2 和 hBmal1 表达以及血浆褪黑激素和皮质醇水平的影响。连续三个晚上，包括一个完全睡眠不足的晚上（第二个晚上），以 4 小时的间隔从 6 名健康个体身上抽取血样。该研究于 2006 年 4 月至 6 月在卢布尔雅那大学医学中心进行。我们发现 hPer2 和 hBmal1 表达水平在基线下存在显着的昼夜变化（对于 hPer2，P < 0.001，F = 19.7，df = 30，对于 hBmal1，P < 0.001，F = 17.6，df = 30）和睡眠剥夺条件（对于hPer2，P < 0.001，F = 9.2，df = 30，对于hBmal1，P < 0.001，F = 13.2，df = 30）。使用单一余弦方法的统计分析揭示了 hPer2 在基线下的昼夜节律变化以及 hBmal1 在基线和睡眠剥夺条件下的昼夜节律变化。 hPer2的峰值表达在基线条件下的13:55±1:15小时，hBmal1的峰值表达在基线条件下的16:08±1:18小时和睡眠剥夺条件下的17:13±1:35小时。 hPer2 的个体余弦分析显示，在睡眠不足的情况下，3 名参与者出现了昼夜节律丧失，2 名参与者出现了相移。血浆褪黑激素和皮质醇节律证实了中央昼夜节律起搏器与习惯性睡眠/觉醒时间表的传统一致性。我们的结果表明，光照条件下 40 小时的急性睡眠剥夺可能会影响 PBMC 中 hPer2 的表达。
To examine the effect of acute sleep deprivation under light conditions on the expression of two key clock genes, hPer2 and hBmal1, in peripheral blood mononuclear cells (PBMC) and on plasma melatonin and cortisol levels. Blood samples were drawn from 6 healthy individuals at 4-hour intervals for three consecutive nights, including a night of total sleep deprivation (second night). The study was conducted in April-June 2006 at the University Medical Centre Ljubljana. We found a significant diurnal variation in hPer2 and hBmal1 expression levels under baseline (P < 0.001, F = 19.7, df = 30 for hPer2 and P < 0.001, F = 17.6, df = 30 for hBmal1) and sleep-deprived conditions (P < 0.001, F = 9.2, df = 30 for hPer2 and P < 0.001, F = 13.2, df = 30 for hBmal1). Statistical analysis with the single cosinor method revealed circadian variation of hPer2 under baseline and of hBmal1 under baseline and sleep-deprived conditions. The peak expression of hPer2 was at 13:55 ± 1:15 hours under baseline conditions and of hBmal1 at 16:08 ± 1:18 hours under baseline and at 17:13 ± 1:35 hours under sleep-deprived conditions. Individual cosinor analysis of hPer2 revealed a loss of circadian rhythm in 3 participants and a phase shift in 2 participants under sleep-deprived conditions. The plasma melatonin and cortisol rhythms confirmed a conventional alignment of the central circadian pacemaker to the habitual sleep/wake schedule. Our results suggest that 40-hour acute sleep deprivation under light conditions may affect the expression of hPer2 in PBMCs.
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