哈佛揪出「熬夜猝死」元兇：問題不在大腦在腸道 | Cell
熬夜傷身啊……
魚羊 發自 凹非寺
量子位 報道 | 公眾號 QbitAI
長期熬夜，不僅會變傻，更嚴重的是可能會猝死。
不過，致命的原因何在，數十年來科學界尚未給出答案。
而現在，來自哈佛大學醫學院的最新研究給出了一個方向：
不是大腦，不是心臟，而是腸道中積累的活性氧導致了問題。
論文通訊作者，哈佛神經生物學助理教授Dragana Rogulia表示，他們的研究結果指出：腸道在睡眠不足致死的過程中，起到了重要作用。
這項成果，登上了頂級期刊《Cell》。
致命因素在腸道
眾所周知，睡眠是維持生命的必需品。
先前的研究已經表明，睡眠不足會導致許多嚴重的疾病，比如心臟病、2型糖尿病、肥胖癥、抑郁癥等等。
不僅如此，動物實驗已經證明，長時間的睡眠剝奪會導致實驗動物過早死亡。
由于睡眠是由神經元產生的，在此前的研究中，科學家們一直致力于尋找大腦跟這種致命性之間的關聯。
比如，一種主流觀點認為，與大腦修復有關的兩個功能，是下調清醒時形成的突觸，以及“洗腦”——腦脊液進入大腦清除有害物質。
不過，由于這些過程很難在清醒時誘發，也很難在睡眠期間抑制，其與睡眠不足導致的致命性之間的關系是未知的。
為了探明這些問題，哈佛醫學院的研究人員在果蠅身上進行了一系列實驗。
選擇果蠅的原因，是果蠅有許多與人類同源的調節睡眠的基因，并且果蠅的生命周期較短，有利于實驗觀察。
通過基因控制的方式，研究人員讓一種可以抑制睡眠的熱敏蛋白在果蠅身上表達。
實驗過程，這些果蠅被安置在29℃的環境中，這樣熱敏蛋白就能誘導神經元保持活躍，阻止果蠅入睡。
在這樣的環境中，正常作息的對照組果蠅最多可以存活40天。
但在睡眠被剝奪的實驗組果蠅中，第10天左右，死亡率急劇升高。并且在第20天的時候，就全部死亡了。
△藍、綠兩組為睡眠不足果蠅
研究人員比較了實驗組和對照組果蠅的各個器官組織。
他們發現，睡眠不足的果蠅和對照組果蠅相比，包括大腦在內的大部分身體組織都沒產生啥明顯區別。
明顯的區別，出現在腸道中。
睡眠不足的果蠅腸道中發現了大量的ROS（活性氧簇）堆積。
ROS是生物有氧代謝過程中的一種副產物，包括氧離子、過氧化物和含氧自由基等，具有高反應活性。
他們會大量破壞DNA和細胞內的其他成分，導致細胞死亡。
實驗表明，ROS的累積會在睡眠剝奪的第10天左右達到峰值（下圖第一行）。如果停止睡眠剝奪，ROS水平則會降低（下圖第二行）。
△21℃下果蠅會恢復正常作息
并且，恢復睡眠的果蠅壽命也會恢復正常。
也就是說，是持續的睡眠不足導致了果蠅腸道中ROS累積。
同樣的結果，也出現在小鼠實驗中：睡眠剝奪會導致ROS在小鼠腸道的累積（尤其是小腸），引起氧化應激和細胞損傷。
拯救睡眠不足的果蠅
那么，ROS究竟在致死過程中扮演了什么樣的角色？
首先，研究人員測試了數十種能夠中和ROS的抗氧化劑。
其中，有11種可以作為食品補充劑，有效延長睡眠不足的果蠅的壽命，使其恢復到、或接近正常水平。
需要說明的是，這些補充劑并不能延長對照組正常果蠅的壽命。
食品補充劑雖然容易到達腸道細胞，但并不能排除其進入其他器官，發揮保護作用的可能性。
于是接下來，研究人員還通過基因控制，讓果蠅的腸道大量產生抗氧化酶，去除ROS。同時，設置對照組，讓果蠅針對神經系統的抗氧化酶過度表達。
實驗結果進一步證實，中和腸道中累計的ROS，能夠預防睡眠不足果蠅的死亡。
而對照組中，神經系統抗氧化酶過度表達的治療效果并不明顯。
下一步研究方向
睡眠，在當今這個時代越來越成為一個“問題”。
此前，北京朝陽醫院睡眠呼吸中心發布的《中國睡眠質量調查報告》就顯示，在覆蓋全國所有省份的10萬個被調查者中，16%存在睡眠時間不足6個小時的問題；有83.81%的被調查者經常受到睡眠問題困擾，其中入睡困難占25.83%，淺睡眠者有26.49%。
論文通訊作者Dragana Rogulia也指出，很多人知道熬夜不好，但仍然避免不了睡眠不足的問題。
而他們的這項最新研究，為改善睡眠不足帶來的健康問題提供了新的思路。
Dragana Rogulia介紹，他們的研究“確定了一個核心問題”，一旦解決，至少對果蠅來說，不睡覺也不會意外掛掉。
不過，共同一作Yosef Kaplan Dor指出，目前的研究尚未揭示以下問題：
為什么睡眠不足會導致腸道內的ROS累積？為什么ROS累積如此致命？
接下來，他們將致力于找出ROS在腸道中累積，并造成生理破壞的生物學途徑。
最后的最后，還是提醒各位戰斗在修仙一線，總想拿起手機在看一分鐘的盆友們：
雖然“保命”有望，但是熬夜傷身啊，傷身啊，傷身……
參考資料
論文地址：
https://doi.org/10.1016/j.cell.2020.04.049
https://hms.harvard.edu/news/sleep-death-gut
https://www.eurekalert.org/pub_releases/2020-06/hms-sda060120.php
— 完 —
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