睡眠不良一晚即可导致生物钟基因表达异常。生物钟基因调控人体昼夜节律，短期睡眠剥夺可能通过影响核心时钟基因如CLOCK、PER、CRY等的转录水平，引发代谢紊乱、免疫力下降等生理变化。
睡眠不足会抑制CLOCK基因表达，该基因编码的蛋白质是生物钟核心调控元件，其活性降低可干扰褪黑素分泌周期，导致次日嗜睡、注意力不集中。同时，PER2基因表达受抑会延缓体温节律调整，使人更易出现夜间清醒、日间困倦。CRY1基因异常则可能通过下调糖代谢相关基因表达，增加胰岛素抵抗风险。动物实验显示，单次睡眠剥夺可使小鼠肝脏中超过100个时钟调控基因表达紊乱，持续影响可达数日。部分人群还可能因BMAL1基因甲基化程度改变，出现更持久的昼夜节律失调。
长期夜班工作者或跨时区旅行者可能出现更显著的基因表达改变，其PER3基因多态性可能加剧睡眠剥夺对生物钟的影响。某些遗传变异体质者即使短暂失眠也可能引发持续数周的基因振荡异常，表现为入睡困难、早醒等睡眠障碍。这类人群的REV-ERBα基因对光信号敏感性增高，易受夜间光线干扰而加重节律紊乱。
保持规律作息有助于稳定生物钟基因表达，建议睡前1小时避免使用电子设备，卧室环境保持黑暗。若持续存在睡眠问题，可就医评估是否存在昼夜节律失调性睡眠障碍，必要时通过光照疗法或褪黑素受体激动剂干预。日常可增加日间户外活动，通过自然光刺激促进时钟基因正常转录。
