在床上躺著休息的時(shí)候,即使大腦是清醒的,也能讓你恢復(fù)精力。不管睡得著還是睡不著,都是一種勝利。而且,減輕入睡的壓力實(shí)際上可以幫助你更快入睡。
我們很多人都處于長期睡眠不足的狀態(tài),即使我們知道每晚熬夜對機(jī)體健康并不好,但我們?nèi)匀粫@樣做......了解睡眠缺失損害機(jī)體健康的生物學(xué)原理,以便能夠預(yù)防睡眠缺失對機(jī)體健康的損傷。近日,一項(xiàng)刊登在國際雜志Cell上題為“Sleep Loss Can Cause Death through Accumulation of Reactive Oxygen Species in the Gut”的研究報(bào)告中,來自哈佛醫(yī)學(xué)院的研究人員通過研究發(fā)現(xiàn),睡眠不足或會通過在機(jī)體腸道中積累活性氧而導(dǎo)致死亡。圖片來源:Alexandra Vaccaro, et al. Cell, 2020; doi:10.1016/j.cell.2020.04.049文章中,研究人員利用果蠅和小鼠進(jìn)行研究后發(fā)現(xiàn),睡眠剝奪/缺失會導(dǎo)致機(jī)體活性氧(ROS, reactive oxygen species)以及氧化性應(yīng)激效應(yīng)積累,尤其是在腸道中;ROS并不僅僅與睡眠缺失相關(guān),而且其還是誘發(fā)死亡的驅(qū)動因素,中和活性氧能有效預(yù)防氧化性應(yīng)激反應(yīng),同時(shí),還能讓很少睡眠或無睡眠的果蠅擁有正常的壽命,通過口服抗氧化劑或靶向作用腸道的抗氧化酶類的轉(zhuǎn)基因表達(dá)或能挽救ROS所帶來的損傷。研究者認(rèn)為,嚴(yán)重睡眠不足所導(dǎo)致的死亡可能是由氧化性應(yīng)激反應(yīng)所引起的,而腸道在這一過程中處于中心地位,當(dāng)ROS在體內(nèi)的積累被阻斷時(shí),不睡覺的話,機(jī)體生存或許是可能的。這項(xiàng)研究中,研究人員揭示了實(shí)驗(yàn)性睡眠剝奪所導(dǎo)致機(jī)體死亡的原因,他們表示,ROS的清除或許是一項(xiàng)日常睡眠功能,但也有一種可能性就是,睡眠缺失產(chǎn)生了一種獨(dú)特的不利條件,從而導(dǎo)致ROS的積累,ROS的產(chǎn)生可能是由于其產(chǎn)量增加、清除率減少或者兩者均有,而機(jī)體長期的覺醒狀態(tài)或會直接影響腸道,但ROS的積累也可能是來源于神經(jīng)系統(tǒng)或其它組織發(fā)出的信號所產(chǎn)生的結(jié)果。睡眠不足會直接誘發(fā)腸道中內(nèi)質(zhì)網(wǎng)壓力的產(chǎn)生,從而引發(fā)組織出現(xiàn)氧化性應(yīng)激反應(yīng),此前研究人員通過對動物模型進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn),長期的睡眠不足會導(dǎo)致個體過早死亡,為了嘗試找到睡眠缺失是如何誘發(fā)機(jī)體死亡,大多數(shù)的相關(guān)研究都重點(diǎn)聚焦在大腦研究上,因?yàn)榇竽X是睡眠的來源,然而目前研究人員并未得出一些結(jié)論性的成果。研究者發(fā)現(xiàn),果蠅可以通過物理搖晃來入睡,因此他們通過對果蠅進(jìn)行遺傳工程化修飾來使其大腦特定的神經(jīng)元中能表達(dá)一種熱敏蛋白,這種蛋白的活性會抑制睡眠,當(dāng)果蠅被置于29攝氏度(84華氏度)的環(huán)境中時(shí),該蛋白會誘發(fā)神經(jīng)元保持活性,從而阻斷果蠅的睡眠。在經(jīng)過10天的溫度誘導(dǎo)睡眠剝奪后,果蠅的死亡率激增,直到20天時(shí)果蠅全部死亡,在相同的環(huán)境狀況下,睡眠正常的對照果蠅就能夠存活40天左右。由于果蠅的死亡率在第10天左右會增加,因此研究人員就想尋找誘發(fā)其機(jī)體細(xì)胞損傷的標(biāo)志物,他們發(fā)現(xiàn),睡眠缺失的果蠅機(jī)體腸道中會存在ROS的明顯積累,ROS作為一種高度活性的含氧分子,在大多數(shù)情況下其會破壞細(xì)胞中的DNA和其它組分的功能,從而誘發(fā)細(xì)胞死亡,研究者表示,ROS的積累在果蠅睡眠缺失的10天左右會達(dá)到高峰,當(dāng)失眠缺失改善后,果蠅腸道中ROS的水平就會下降。其它實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,只有在那些經(jīng)歷過睡眠持續(xù)性缺失的動物機(jī)體腸道中才會積累ROS,而腸道就是這種致死性ROS的主要來源。圖片來源:Alexandra Vaccaro, et al. Cell, 2020; doi:10.1016/j.cell.2020.04.049研究者Vaccaro說道,睡眠不足的果蠅每次都會以相同的速度死亡,當(dāng)我們觀察細(xì)胞損傷和死亡的標(biāo)志物時(shí),最為顯著的組織就是腸道;此外,研究人員還通過使用溫和、持續(xù)性的機(jī)械刺激使小鼠保持清醒長達(dá)5天時(shí)間,從而來分析ROS的積累是否也會在其它物種中發(fā)生。相比對照動物而言,睡眠不足的小鼠小腸和大腸組織中ROS的水平會升高,但在其它器官中卻沒有,這一發(fā)現(xiàn)與在果蠅中觀察的結(jié)果一致。為了闡明腸道中的ROS是否會在睡眠剝奪所誘導(dǎo)的死亡中起著因果作用,研究人員分析了是否抑制ROS的積累就會延長動物的生存期。他們測試了多種具有抗氧化特性能夠有效中和ROS的化合物,最后確定了11種化合物,當(dāng)作為食物補(bǔ)充劑給予果蠅時(shí),就能讓睡眠不足的果蠅擁有正?;蚪跽5膲勖?;這些化合物包括褪黑素、硫辛酸和NAD(煙酰胺腺嘌呤二核苷酸),這些能夠從腸道中有效清除ROS,值得注意的是,補(bǔ)充劑似乎并沒有延長睡眠,并且不會剝奪果蠅的壽命。研究人員認(rèn)為,ROS在腸道中的積累或許在誘發(fā)睡眠缺失果蠅的過早死亡上扮演著核心的作用,目前研究者仍然并不清楚為何睡眠不足會誘發(fā)機(jī)體腸道中ROS的積累,以及為何這會具有致命性的效應(yīng);同樣地,死亡可能是由于腸道損傷或高水平ROS所產(chǎn)生的系統(tǒng)性效應(yīng)。在睡眠不足期間,機(jī)體腸道中ROS的水平會開始上升,這或許是一種保護(hù)性反應(yīng),在自然條件下,動物可能會在ROS達(dá)到危險(xiǎn)較高水平之前就睡著,這種可能性或許是存在的,睡眠不足會干擾機(jī)體的饑餓信號通路,因此研究人員還測定了果蠅的食物攝入情況來分析是否進(jìn)食和死亡風(fēng)險(xiǎn)之間存在某種特殊關(guān)聯(lián)。他們發(fā)現(xiàn),相比沒有睡眠剝奪的對照果蠅而言,某些睡眠剝奪的果蠅在一天中吃的較多,然而,限制食物的攝取似乎對果蠅的生存狀況沒有影響,這或許就說明,食物攝入以外的因素或許也參與其中。目前研究人員正在深入研究來識別誘導(dǎo)機(jī)體腸道中ROS積累及隨后生理干擾的特殊生化通路,本文研究結(jié)果同時(shí)也能幫助研究人員開發(fā)某些能中和睡眠缺失所產(chǎn)生負(fù)面健康結(jié)果的新型療法。【1】Alexandra Vaccaro, Yosef Kaplan Dor, Keishi Nambara, et al. Sleep Loss Can Cause Death through Accumulation of Reactive Oxygen Species in the Gut. Cell, 2020; doi:10.1016/j.cell.2020.04.049https://www./science/article/pii/S0092867420305559【2】Sleep, death and ... the gut?https://www./releases/2020/06/200604152053.htm
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