睡眠不足导致死亡的原因是在肠道里产生并堆积了活性氧
Cell编译
张闲
●成果介绍
GraphicAbstract
研究背景
睡眠是一种混沌的的状态，使身体对刺激反应迟钝。睡眠的功能有非常多，比如认知、免疫和新陈代谢等过程都是依赖睡眠的。无数的临床和实验研究将睡眠不足与严重的健康问题联系起来，在包括狗、老鼠、蟑螂和苍蝇在内的生物中，睡眠不足都可导致过早死亡。
睡眠是由神经元产生的，因此人们普遍认为睡眠不足导致的死亡是大脑功能受损的结果，失眠后有明显的认知下降也说明了这一点。与大脑相关的睡眠恢复功能的两个主要观点是降低清醒时形成的突触的比例和清除脑间质区域的有害物质。因为很难在清醒时诱导这些过程或在睡眠中抑制它们，所以它们对与睡眠不足相关的致命性的贡献尚不清楚。除了认知障碍外，睡眠不足还会导致胃肠、免疫、代谢功能障碍。目前还不清楚这些是因为神经系统功能改变的结果，还是睡眠不足的直接影响。目前也不清楚这些损伤是否会导致睡眠不足的动物过早死亡。
研究方法
为了研究睡眠不足对生命的影响，作者首先寻找可以持续抑制大部分睡眠的方法。要让动物长时间保持清醒是很困难的，因为强大的体内平衡机制会促使它们恢复失去的睡眠。研究人员选取了果蝇作为实验动物，因其睡眠调节基因多数与人类相同，通过果蝇可以探究睡眠不足对全身造成损害的证据。有意思的是，果蝇在身体摇摆的过程中仍能睡眠，因此研究人员采取了更复杂的方法。他们发现果蝇体内有一种热敏蛋白，在29℃的条件下，这种蛋白可以保持神经元持续活跃，抑制睡眠。
研究发现，睡眠不足的果蝇与正常的果蝇大脑中的组织没有明显区别。但是，睡眠不足的果蝇的肠道内有大量的活性氧分子，它们可大量破坏细胞DNA和其他成分，导致细胞死亡。活性氧的水平在睡眠剥夺后的第10天达到高峰。
为了弄清楚睡眠不足的影响会在体内持续多久，作者让果蝇10天不睡觉，让不同组的动物自由睡眠不同的时间，然后再次限制它们的睡眠。结果发现只睡5到10天不足以消除第一轮试验的影响。这些结果表明，在睡眠不足过程中损伤会逐渐积累，在恢复性睡眠过程中也会逐渐修复。
结果与讨论
本研究揭示了实验性睡眠不足导致的死亡原因。在动物模型中进行的这项睡眠不足研究的一个结果：睡眠不足可能会通过更高的能量消耗来促进活性氧的产生。在睡眠不足期间，活性氧水平会开始上升，作为肠道的一种保护性反应。在自然条件下，动物很可能在活性氧达到危险的高水平之前就睡着了。
睡眠不足是如何导致活性氧积累的？为什么会发生在肠道里呢？可能清除活性氧是一种日常睡眠功能，但也有可能睡眠不足会产生独特的不利条件，导致活性氧积聚。活性氧水平可能是由于产量增加、淘汰量减少或两者兼而有之。长时间的清醒可能会直接影响肠道，但活性氧的积累也可能是神经系统或其他组织发出的信号的结果。
该结果可能与人类慢性睡眠不足有关，特别是考虑到，在与睡眠限制相关的许多病理中，胃肠道疾病是突出的特征，并且多种胃肠道疾病的特征是活性氧水平异常，患结肠癌的风险因睡眠不足或睡眠不及时而增加；肠道活性氧可能通过多种机制致瘤，例如破坏DNA或引起炎症。炎症经常在睡眠不足的情况下出现，并越来越多地被认为是疾病的驱动因素。炎症也可以触发免疫细胞产生活性氧，导致其他器官的氧化。
无论如何，该发现揭开了极端睡眠不足会导致死亡的神秘面纱。
参考文献
Alzoubi,K.H.,Khabour,O.F.,Rashid,B.A.,Damaj,I.M.,andSalah,H.A.().TheneuroprotectiveeffectofvitaminEonchronicsleepdeprivation-inducedmemoryimpairment:theroleofoxidativestress.Behav.BrainRes.,–