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《细胞》重磅:缺觉短命的原因竟然是这样
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
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