文/周亦川
人真的會被“困死”嗎?睡眠不足可導(dǎo)致疲勞、注意力不集中、易怒,長時間睡眠剝奪可導(dǎo)致迷失方向、偏執(zhí)和幻覺——那么,睡眠嚴(yán)重不足會導(dǎo)致死亡嗎?《細(xì)胞》雜志發(fā)布的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn),如果長時間睡眠不足,動物腸道內(nèi)可累積大量的活性氧,導(dǎo)致過早死亡。
英國皇家醫(yī)學(xué)科學(xué)院,布拉瓦茨尼克研究所的神經(jīng)生物學(xué)副教授Dragana Rogulja介紹,1983 年,芝加哥曾有一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn),完全缺乏睡眠可導(dǎo)致老鼠死亡。然而幾十年后,一個中心問題還未解決,即“困死”的生理病理學(xué)機(jī)理。
過去,多數(shù)的研究都把“困死”的原因歸結(jié)于大腦,也就是最需要睡眠的器官,但未得出一個結(jié)論性的結(jié)果。近年來,有不少研究都認(rèn)為胃腸是“第二個大腦”,那么困死的原因也許能從腸道中找到答案。
研究人員選取了果蠅作為實(shí)驗(yàn)動物,它的睡眠調(diào)節(jié)基因多數(shù)與人類相同,通過它可以尋找睡眠剝奪對全身造成損害的證據(jù)。有意思的是,果蠅在身體搖擺的過程中仍能睡眠,因此研究人員采取了更復(fù)雜的方法。他們發(fā)現(xiàn)果蠅體內(nèi)有一種熱敏蛋白,在29 攝氏度的條件下,這種蛋白可以保持神經(jīng)元持續(xù)活躍,抑制睡眠。
實(shí)驗(yàn)升溫導(dǎo)致果蠅睡眠剝奪10 天后,它們的死亡率急劇上升,到20 天左右全部死亡。相比而言,正常條件下的果蠅可以存活40 天。
研究人員選取了剝奪睡眠7~9 天的果蠅尋找細(xì)胞損傷跡象。他們發(fā)現(xiàn),睡眠剝奪的果蠅與正常的果蠅大腦中的組織沒有明顯區(qū)別。但是,睡眠剝奪的果蠅的腸道內(nèi)有大量的活性氧分子,它們可大量破壞細(xì)胞DNA 和其他成分,導(dǎo)致細(xì)胞死亡。活性氧的水平在睡眠剝奪后的第10 天達(dá)到高峰。
進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)證實(shí),活性氧只會在持續(xù)剝奪睡眠的動物腸道中積累,一旦剝奪停止,活性氧水平出現(xiàn)下降;另一方面,只有腸道會出現(xiàn)明顯的活性氧濃度的變化。研究人員還通過機(jī)械刺激對小鼠進(jìn)行5 天的睡眠剝奪實(shí)驗(yàn)。結(jié)果發(fā)現(xiàn),缺乏睡眠的小鼠大腸和小腸內(nèi)活性氧水平升高,其他器官活性氧水平未升高,與果蠅的結(jié)果一致。
活性氧是不是睡眠剝奪的致死原因?研究人員使用了11 種抗氧化特性的化合物,它們可以中和活性氧,包括褪黑素、硫辛酸、NAD 等。當(dāng)它們作為補(bǔ)充劑給藥時,睡眠剝奪的果蠅可以恢復(fù)正?;蚪咏勖_@些補(bǔ)充劑不能延長對照組果蠅的壽命。由此可見,睡眠不足時腸道產(chǎn)生活性氧是導(dǎo)致早死的核心原因,清除活性氧可以預(yù)防睡眠剝奪導(dǎo)致的死亡。
研究人員還在實(shí)驗(yàn)中證實(shí),睡眠不足導(dǎo)致的腸道狀態(tài)變化會影響?zhàn)囸I信號通路,因此部分睡眠剝奪的果蠅全天吃的更多,然而限制食物的攝入沒有影響壽命。
Rogulja 說,美國CDC 數(shù)據(jù)顯示,三分之一的美國成年人睡眠時間少于推薦的7 小時,睡眠不足已經(jīng)非常普遍,很多人即使知道這是個不好的習(xí)慣,但仍然不愿調(diào)整。對人類來說,長期睡眠不足與心臟病、Ⅱ型糖尿病、癌癥、肥胖癥、抑郁癥和許多其他疾病有關(guān)。本項(xiàng)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了睡眠不足導(dǎo)致器官損害及壽命損失的重要原因,消除這個誘因就可以緩解損害,為我們找到一種預(yù)防或治療睡眠不足損害的方法提供了重要基礎(chǔ)。