近日,一項(xiàng)刊登在國(guó)際雜志Cell上的研究報(bào)告中稱,來(lái)自哈佛醫(yī)學(xué)院的研究人員通過(guò)研究發(fā)現(xiàn),長(zhǎng)期熬夜致死,問(wèn)題不在大腦或心臟,而是在腸道。長(zhǎng)期熬夜之所以會(huì)引發(fā)過(guò)早死亡,是源于氧化物在腸道內(nèi)的堆積,而且研究人員通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步證實(shí),通過(guò)主動(dòng)清除動(dòng)物腸道內(nèi)的氧化物,即使長(zhǎng)期熬夜,其壽命也和保持正常作息的動(dòng)物沒(méi)有差異。
這份研究報(bào)告引起了國(guó)際學(xué)術(shù)界的高度關(guān)注。那么,氧化物堆積在腸道為何能引發(fā)人“猝死”?該研究與以往熬夜致死原因的認(rèn)知有何不同?為何主動(dòng)清除動(dòng)物腸道內(nèi)的氧化物,即使長(zhǎng)期熬夜,其壽命也和保持正常作息的動(dòng)物沒(méi)有差異?睡眠不足會(huì)對(duì)身體造成哪些傷害,會(huì)引起哪些疾病?該研究是否會(huì)對(duì)治療睡眠不足帶來(lái)的健康危害有幫助?6月17日,科技日?qǐng)?bào)記者采訪了國(guó)內(nèi)相關(guān)專家。
熬夜已成為人們的新常態(tài)
在專家看來(lái),熬夜是現(xiàn)代社會(huì)的一個(gè)現(xiàn)狀,由于現(xiàn)代生活方式的改變、社會(huì)競(jìng)爭(zhēng)壓力的增大等一系列因素的影響,熬夜已成為人們的新常態(tài)。但是, 經(jīng)常熬夜會(huì)給我們的身體帶來(lái)非常大的危害。
長(zhǎng)期從事腸道益生與疾病研究的中國(guó)藥科大學(xué)副教授儲(chǔ)衛(wèi)華告訴記者,睡眠不足導(dǎo)致腸道氧化物堆積從而導(dǎo)致“猝死”,這是2020年6月發(fā)表在著名期刊Cell上的研究成果,該研究是通過(guò)果蠅和小鼠模型獲得的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
熬夜會(huì)導(dǎo)致腸道產(chǎn)生大量氧化物,腸道中的氧化物是高反應(yīng)活性氧分子。而活性氧是體內(nèi)一類氧的單電子還原產(chǎn)物,主要是線粒體由狀態(tài)Ⅲ向狀態(tài)Ⅳ轉(zhuǎn)換中高氧的環(huán)境和高還原態(tài)的呼吸鏈?zhǔn)勾罅侩娮勇┏霾⑦€原氧分子而形成的化學(xué)物質(zhì),活性氧會(huì)大量破壞DNA以及細(xì)胞的其他成分,它會(huì)摧毀基于肌膚彈力的膠原蛋白和彈性蛋白,從而引起皺紋、松弛。
“活性氧也會(huì)刺激色素細(xì)胞產(chǎn)生大量黑色素,繼而產(chǎn)生黃褐斑、蝴蝶斑等;活性氧還會(huì)摧毀細(xì)胞膜,使細(xì)胞不能從外部吸收營(yíng)養(yǎng),繼而導(dǎo)致細(xì)胞死亡,使組織器官衰老甚至是誘發(fā)心血管疾病、神經(jīng)性疾病及腫瘤等200多種疾病?!眱?chǔ)衛(wèi)華說(shuō),尤其是,長(zhǎng)期熬夜還會(huì)引發(fā)猝死。
在南京醫(yī)科大學(xué)附屬常州第二人民醫(yī)院林敏博士看來(lái),活性氧化物是生物體有氧代謝產(chǎn)生的一類活性含氧化合物的總稱,主要包括過(guò)氧化氫、超氧陰離子、羥自由基等。機(jī)體細(xì)胞通過(guò)多種途徑維持ROS產(chǎn)生與消解的動(dòng)態(tài)平衡。近年的研究揭示ROS參與細(xì)胞正常的生理過(guò)程,與細(xì)胞的增殖、分化及凋亡密切相關(guān)。
“不同刺激誘導(dǎo)細(xì)胞產(chǎn)生的內(nèi)源性ROS可作為第二信使,通過(guò)改變氧化還原狀態(tài)調(diào)節(jié)增殖、分化和凋亡相關(guān)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路中多種靶分子的活性,最終決定細(xì)胞的命運(yùn)。因此,睡眠不足、晝夜節(jié)律失調(diào)會(huì)導(dǎo)致腸屏障功能障礙和腸道菌群失調(diào),引起腸道內(nèi)活性氧化物(ROS)的蓄積,這是導(dǎo)致機(jī)體代謝功能紊亂和進(jìn)一步誘導(dǎo)‘猝死’的關(guān)鍵 ?!?林敏說(shuō)。
該研究顛覆了傳統(tǒng)引起猝死原因的認(rèn)識(shí)
專家介紹,睡眠是我們?nèi)祟愐约皠?dòng)物的生命活動(dòng)的基礎(chǔ),科學(xué)家長(zhǎng)期以來(lái)都在研究睡眠,試圖深入了解睡眠的奧秘,但至今仍有許多秘密無(wú)法解開(kāi)。對(duì)于幾乎目前已知的所有動(dòng)物來(lái)說(shuō),睡眠都是必需的,如果沒(méi)有足夠的睡眠,就會(huì)導(dǎo)致一系列嚴(yán)重的后果。在人類中,睡眠缺失的影響體現(xiàn)為慢性睡眠障礙、心臟病、2 型糖尿病、癌癥、肥胖、抑郁等多種疾病。
記者了解到,早在1983年時(shí),就有來(lái)自芝加哥學(xué)者通過(guò)對(duì)大鼠進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn),長(zhǎng)期的睡眠剝奪會(huì)不可避免地造成動(dòng)物死亡。隨后,科學(xué)家們便進(jìn)行了長(zhǎng)達(dá)數(shù)十年的探索,但一個(gè)最為核心的問(wèn)題仍未解決,就是為什么動(dòng)物不睡覺(jué)就會(huì)死亡。
“近年來(lái), 隨著微生物組學(xué)與腸道宏基因組學(xué)的發(fā)展,科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)腸道參與了多種人類疾病的發(fā)生、發(fā)展過(guò)程,也發(fā)現(xiàn)腸道能影響大腦的活動(dòng),甚至可以通過(guò)腦腸軸的神經(jīng)、免疫和內(nèi)分泌等途徑與大腦相互作用,形成腦-腸-菌軸?!绷置粽f(shuō)。
林敏介紹,睡眠是大腦調(diào)節(jié)的一個(gè)重要生理過(guò)程,有研究者發(fā)現(xiàn)腸道,尤其腸道菌群可能是睡眠機(jī)制的關(guān)鍵調(diào)節(jié)者。深入研究腸道菌與睡眠調(diào)節(jié)的相關(guān)途徑和作用機(jī)制,將對(duì)睡眠障礙的治療提供新思路。
腸道參與了機(jī)體的各種生理病理過(guò)程,通過(guò)神經(jīng)、內(nèi)分泌、免疫和代謝等途徑參與了睡眠覺(jué)醒機(jī)制的調(diào)節(jié),從腦腸軸探索腸道與睡眠調(diào)節(jié)之間的關(guān)系是目前研究的主要方向。多數(shù)研究認(rèn)為腸道菌群對(duì)睡眠的調(diào)節(jié)是通過(guò)腦腸軸內(nèi)多種途徑的綜合作用結(jié)果。
盡管這些研究揭示了睡眠障礙與腸道可互相影響,但目前為止,由于腸道與睡眠障礙的相關(guān)研究處于起步階段,還缺乏大規(guī)模針對(duì)失眠與腸道的臨床實(shí)驗(yàn)研究,睡眠障礙是如何影響腸道的具體機(jī)制還停留在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)階段 ,未來(lái)的研究方向可能會(huì)針對(duì)腦腸軸中的某一條途徑進(jìn)行深入研究。
用江南大學(xué)無(wú)錫醫(yī)學(xué)院院長(zhǎng)陳永泉教授的話來(lái)說(shuō),“ 以往的研究認(rèn)為熬夜引發(fā)的猝死是與心血管疾病有關(guān),比如原本就有某些心血管疾病的人在熬夜后會(huì)突然發(fā)生意外,但現(xiàn)在發(fā)生猝死的年輕人在生前是沒(méi)有心腦血管疾病的,所以該研究顛覆了傳統(tǒng)引起猝死原因的認(rèn)識(shí)?!?/p>
為改善睡眠不足帶來(lái)的健康問(wèn)題提供了新思路
有專家認(rèn)為, 以往的研究雖然證明了長(zhǎng)時(shí)間睡眠抑制會(huì)不可避免地導(dǎo)致動(dòng)物過(guò)早死亡,但是為了找到睡眠剝奪致死的背后機(jī)制,大部分研究者都把精力放在了大腦上。畢竟大腦是控制我們睡眠的主要器官,然而,基于對(duì)大腦的研究,并沒(méi)有一個(gè)研究人員發(fā)現(xiàn)有用的線索。
林敏介紹, 哈佛大學(xué)醫(yī)學(xué)院的神經(jīng)生物學(xué)教授Dragana?Rogulja為了找到動(dòng)物不睡覺(jué)就會(huì)死亡的原因,他們選擇了果蠅作為實(shí)驗(yàn)對(duì)象。這是因?yàn)楣壍幕蚝腿祟惙浅O嗨?,許多睡眠調(diào)節(jié)基因都是和人類共享的。同時(shí),果蠅的生命周期較短,也適合研究人員進(jìn)行觀察。
研究人員找到了數(shù)10種抗氧化物,這些化合物不僅都能中和活性氧化物,而且也可以作為食品補(bǔ)充劑適用,例如褪黑素、NAD 等。通過(guò)給果蠅補(bǔ)充這些抗氧化物,研究人員發(fā)現(xiàn),睡眠剝奪的果蠅在使用了抗氧化物補(bǔ)充劑后具有正?;蚪咏9壍膲勖?,同時(shí),正常果蠅補(bǔ)充了這些物質(zhì)后,壽命沒(méi)有任何變化。
也就是說(shuō),這些抗氧化物能夠延長(zhǎng)睡眠剝奪果蠅的壽命,且不會(huì)帶來(lái)其他影響。同時(shí),研究人員還通過(guò)基因調(diào)控,促進(jìn)果蠅腸道或大腦中抗氧化酶的表達(dá),結(jié)果發(fā)現(xiàn),腸道抗氧化酶過(guò)表達(dá)可以有效延長(zhǎng)果蠅的壽命,而大腦抗氧化酶過(guò)表達(dá)則沒(méi)有明顯影響。
用Dragana?Rogulja教授的話來(lái)說(shuō),“我們很多人長(zhǎng)期睡眠不足,即使我們知道熬夜是有害的。我們目前已經(jīng)解決了一個(gè)核心問(wèn)題,即睡眠不足損害人體壽命的生物學(xué)機(jī)制,而且這一發(fā)現(xiàn)至少對(duì)于果蠅來(lái)說(shuō),可以實(shí)現(xiàn)不睡覺(jué)也可以不死?!?/p>
為何主動(dòng)清除動(dòng)物腸道內(nèi)的氧化物,即使長(zhǎng)期熬夜,其壽命也和保持正常作息的動(dòng)物沒(méi)有差異??jī)?chǔ)衛(wèi)華說(shuō),“該項(xiàng)研究還發(fā)現(xiàn)對(duì)于持續(xù)剝奪睡眠的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物通過(guò)中和氧化物,降低腸道內(nèi)氧化應(yīng)激,可以抵消睡眠不足帶來(lái)的危害,能延長(zhǎng)失眠動(dòng)物的壽命。這主要是通過(guò)補(bǔ)充抗氧化劑來(lái)實(shí)現(xiàn)的。另外,還發(fā)現(xiàn)有不少益生菌具有抗氧化活性?!?/p>
在專家看來(lái),這也進(jìn)一步證明了,腸道中活性氧化物堆積在睡眠剝奪導(dǎo)致的死亡中起到了核心作用。尤其對(duì)于改善睡眠不足帶來(lái)的健康問(wèn)題,能提供了一條新思路,吃抗氧化食物可能對(duì)治療睡眠不足帶來(lái)的健康危險(xiǎn)有幫助。不過(guò)研究人員還是沒(méi)能弄清楚,為什么睡眠不足會(huì)導(dǎo)致腸道內(nèi)的活性氧化物的蓄積,以及為什么如此致命。
也有專家提出,盡管這些研究揭示了睡眠障礙與腸道可互相影響,但目前為止,由于腸道與睡眠障礙的相關(guān)研究處于起步階段,還缺乏大規(guī)模針對(duì)失眠與腸道的臨床實(shí)驗(yàn)研究,睡眠障礙是如何影響腸道的具體機(jī)制還停留在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)階段 ,未來(lái)的研究方向可能會(huì)針對(duì)腦腸軸中的某一條途徑進(jìn)行深入研究。