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《细胞》重磅:缺觉短命的原因竟然是这样

2020-06-12 07:48
来源:澎湃新闻·澎湃号·湃客
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原创 奇点糕 奇点网 来自专辑睡觉这事儿超重要

奇点糕上学的时候,考试月的常见操作就是通宵背书,直接去考试,考完回来的路上一边感受糊成一团的脑子和节奏鬼畜的小心脏、一边不停地嘟囔感觉自己要猝死了,然后爆睡20小时。

当时好歹还能通宵,换到现在,少睡两三个小时都能感觉飘飘似仙。人老了真是不行睡觉这个事情,真是大过天大过地。

不过,虽然我们总开玩笑说熬夜修仙,这缺觉让人“成仙”的理由却颇出人意料。

今日,《细胞》杂志发表的一项研究揭示了睡眠缺乏导致死亡的原因,原来缺觉会导致活性氧(ROS)的积累,触发一系列应激反应,并最终导致实验动物早死[1]。,

而且有趣的是,活性氧积累的位置并不是大脑或者心脏,而是肠道!通过口服抗氧化剂,可以在不补充睡眠的情况下保证正常寿命(修仙福利

睡眠剥夺导致实验动物肠道内积累ROS,促进死亡

服用抗氧化剂可逆转

睡眠简直没法更重要了,想必每个人都经历过没睡饱觉脑子昏沉反应迟钝的时候。其实除了认知,免疫、新陈代谢等生理过程都是很依赖睡眠的。有很多临床研究都发现了睡眠不足和严重健康问题之间的关系,在狗、小鼠、果蝇动物身上做的实验也说明,睡不好觉真的会早死。

但是,到底为什么睡眠这么重要呢?

睡眠可以说是发生于神经元,所以很多人都认为睡眠不足致死是因为对大脑产生了损害。

这听上去很有道理,因为睡不好的人容易“脑子不好使”,而且睡眠的时间是大脑自我清理、“刷新”神经元突触状态的重要时间。不过这些过程与睡眠是同步的,我们并没有办法让它们在清醒的时候发生,也不能让它们在睡觉的时候不发生,所以验证它们和短命之间的关系也是难题。

太困了就会像这只小猫咪一样

失去理智,甚至忘了打人

另外,其实除了认知功能以外,缺觉还会影响免疫、代谢、胃肠道、甚至循环系统。睡眠不足能带来这么多样的影响,中间是否存在一个共通的枢纽呢?

这就要说起氧化应激了。

抗氧化是科学家们提出的睡眠的功能之一。此前便有多项研究报告,缺觉会导致大脑抗氧化反应的变化,影响实验动物的行为;也有研究发现,在长期缺觉的动物体内,内脏器官也表现出了氧化应激的迹象。

活性氧(ROS)这个东西,非常的不稳定,看到DNA、蛋白质等大分子就要凑上去牵牵手。一旦活性氧含量超过细胞能自己对付的程度,就很容易引发一系列氧化反应,最终导致细胞受损甚至死亡。

那么活性氧会不会是缺觉致命的关键呢?

这里研究者们采用了一种热刺激果蝇睡眠相关神经的办法,激活这些神经可以让果蝇不睡觉,停止实验之后也不会迎来报复性的爆睡,而是可以恢复正常的睡眠周期。

抑制了相关神经元之后,果蝇的睡眠减少了90%,寿命也更短了。我们可以从图中看到,不睡觉的第十天,果蝇死亡率明显升高,对于果蝇个体来说,失眠越严重的那些,死得就越早。

如果让这些缺觉果蝇有足够长的时间恢复正常睡眠周期,那它们还是有机会正常活到寿终正寝的。

从某种程度上来说,这些数据说明,缺觉造成的损伤是逐渐积累的,好好睡觉也有希望逐渐恢复。

蓝绿为睡眠剥夺果蝇,可见寿命更短

研究者解剖了果蝇们,发现缺觉果蝇和正常果蝇之间,其实大多数组织没啥区别,主要就是缺觉果蝇内脏中活性氧的水平增加了。

更具体地说,活性氧主要富集在肠道中。

可见肠道中的荧光标记

活性氧会导致大分子损伤。

果然,在肠道中也能够检测到DNA损伤、应激颗粒、溶酶体以及细胞凋亡和坏死标志物的升高。在小鼠中进行的实验也观察到了同样的现象。

而且这些信号都出现在活性氧水平升高之后,这就说明,活性氧不是细胞死亡的结果,而是直接导致细胞死亡的原因。

可见肠道中各种损伤标志物都有升高

研究者们还测试了其他的睡眠剥夺方法,证实不管用什么手段让果蝇缺觉,都会导致活性氧积累。

在查找资料的时候,研究者发现了一个很有趣的反例。有一种多巴胺转运体fumin突变导致的缺觉果蝇,并不会短命。原来这种果蝇即使一个月睡不好,内脏中的活性氧水平仍然是正常的。

这是不是说明,只要保持活性氧不暴增,快乐修仙也是可能的?

研究者给果蝇喂食了53种有抗氧化活性的化合物,发现其中的11种能够帮助果蝇一边缺觉一边正常终老。

下面这张图就展示了其中三种:褪黑素、硫辛酸、NAD。是的,虽然是个冷知识,褪黑素其实是种哺乳动物肠道内常见的抗氧化剂来着。

三种抗氧化物给药后肠道内的ROS水平

哎论文看到这里我默默地往脸上抹了一把这玩意↓

不是广告,真的不是广告

不过呢,虽然对那些缺觉果蝇来说,补充抗氧化剂算得上力挽狂澜,不过对那些正常睡觉的动物来说,补充抗氧化剂并没有影响它们的寿命。(所以一段没看完我这硫辛酸其实是白抹?)

这种保护作用是直接在肠道体现的。研究者专门给肠道细胞转入了抗氧化酶的基因、增强内源抗氧化能力,也能够抵抗缺觉带来的短命。

这说明,极端缺觉的情况下,那些致命的活性氧正是来源于肠道。

实验中这种一直不睡的情况是比较极端的,不过轻微缺觉也能够导致活性氧在肠道内的积累,这意味着慢性的睡眠缺乏和疾病之间或许也是活性氧在穿针引线。

好了,看完了这些,赶快去抱着小猫咪睡觉觉吧~

(没有小猫咪的人可以抱住奇点糕并点个在看

参考资料:

[1]https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(20)30555-9

本文作者 | 代丝雨

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