DNA断裂与修复

导致DNA断裂的原因大致可分为外源性与内源性两大类。

外源性因素包括物理因素(如紫外线和电离辐射)、化学因素（如化工原料、烟草等有机物）和生物因素（如病毒等）三种。

内源性因素主要是正常细胞代谢产生的有害物质，如脂质过氧化产生的活性氧(ROS)和活性氮(RNS)。

这两种物质能够引起氧化应激和细胞损伤。DNA的断裂可以造成遗传信息的改变，引发很多遗传病、肿瘤等。

虽然DNA断裂时刻都在发生，但是机体也有强大DNA修复机制，DNA的断裂和修复在DNA复制过程中同时存在。

尽管人体的DNA修复机制一直在工作，但是DNA的损伤无时无刻不在发生。清醒的时间越长，DNA损伤就越严重。

但在清醒时，DNA修复不能高效地进行，它们只在你睡觉的时候弯道超车。

研究发现，一种叫做PARP1（多聚ADP核糖聚合酶1）的蛋白质在DNA修复过程起关键作用。这种蛋白质可以感知到清醒时不断增加的DNA损伤，如果损伤达到某个阈值，它就向大脑发出信号，促进睡眠和DNA修复，从而减少DNA断裂。

相反，如果抑制了PARP1，斑马鱼就不会去睡觉，DNA修复也不会发生。

DNA的修复方式包括光修复、切除修复、重组修复和SOS修复等。其中最重要和有效的修复方式是切除修复。切除修复就是切除酶将损伤的DNA切除，然后用新合成的DNA填补空隙

研究发现，褪黑素可以增加与切除修复通路相关的基因的活性，从而修复氧自由基造成的DNA断裂。熬夜会影响褪黑素的分泌，从而影响DNA修复的能力。随着时间的推移，这种DNA断裂会积累，罹患疾病（如肿瘤、心血管疾病和痴呆）的风险也会增加。