睡眠是一個(gè)復(fù)雜的節(jié)律性生理過程，對人類健康至關(guān)重要。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人們生活節(jié)奏的日益加快，睡眠剝奪已經(jīng)越來越常見，引起人們認(rèn)知功能受損、日間工作能力降低、健康狀況下降，成為備受關(guān)注的健康問題之一。長期睡眠不足會(huì)使人們罹患各種疾病的概率大幅增加，如代謝紊亂、皮膚衰老、肥胖、高血壓甚至誘發(fā)癌癥。

睡眠剝奪引起認(rèn)知功能受損的病理機(jī)制目前尚不清楚，既往人們普遍認(rèn)為認(rèn)知功能完全由中樞神經(jīng)系統(tǒng)調(diào)節(jié)，直到近年來隨著科學(xué)研究的深入，科學(xué)家們提出了“微生物-腸-腦軸”的概念，認(rèn)為體內(nèi)腸道菌群的組成及其代謝活動(dòng)也會(huì)對機(jī)體的腦功能行為產(chǎn)生重要影響。在我們的身體中存在著各種各樣的微生物，尤其在腸道內(nèi)，有一個(gè)腸道微生物生態(tài)系統(tǒng)，就是所謂的腸道菌群，其中微生物種類超過數(shù)百種，總量甚至超過100兆。腸道菌群作為“微生物-腸-腦軸”功能的關(guān)鍵調(diào)節(jié)者之一，在神經(jīng)精神類疾病、神經(jīng)發(fā)育等研究領(lǐng)域越來越受到重視。

2021年5月，精神病學(xué)領(lǐng)域頂級期刊MolecularPsychiatry在線刊登了陸林院士團(tuán)隊(duì)的研究成果[Wang Z,Chen WH,Li SX,et al.Gut microbiota modulates the inflammatory response and cognitive impairment induced by sleep deprivation.Mol Psychiatry(2021-05-07).https://www.nature.com/articles/s41380-021-01113-1.]，該研究通過將臨床與基礎(chǔ)研究相結(jié)合的方式，首次從“微生物-腸-腦軸”角度揭示了睡眠剝奪導(dǎo)致認(rèn)知受損的機(jī)制，為防治睡眠不足導(dǎo)致的認(rèn)知障礙提供了新的靶點(diǎn)和思路，為通過干預(yù)腸道菌群治療相關(guān)神經(jīng)精神障礙提供了重要的科學(xué)依據(jù)。

研究對健康成年人進(jìn)行了40 h的睡眠剝奪，發(fā)現(xiàn)睡眠剝奪會(huì)引起腸道菌群紊亂以及系統(tǒng)性炎癥反應(yīng)。研究還發(fā)現(xiàn)健康受試者在經(jīng)歷睡眠剝奪過程中，也伴隨著認(rèn)知功能(注意力、記憶力)的顯著受損。為了進(jìn)一步探究這種睡眠剝奪所致腸道菌群紊亂是否與認(rèn)知功能受損有關(guān)，研究者對無菌小鼠與普通SPF小鼠進(jìn)行了睡眠剝奪，發(fā)現(xiàn)無菌小鼠在腸道菌群缺乏的條件下，睡眠剝奪所致的炎癥反應(yīng)、腸道屏障以及認(rèn)知功能受損程度都有所減弱。研究者進(jìn)一步利用糞便菌群移植的方法，將臨床研究中健康受試者在睡眠剝奪前后的糞便菌群通過灌胃移植到無菌小鼠體內(nèi)，發(fā)現(xiàn)與接受基線糞便菌群的受體小鼠相比，接受睡眠剝奪后糞便菌群的受體小鼠出現(xiàn)外周及中樞炎癥水平的增高以及認(rèn)知功能的顯著受損，并且神經(jīng)炎癥和菌群代謝物水平均與小鼠的認(rèn)知受損程度顯著相關(guān)，提示腸道菌群紊亂可能參與介導(dǎo)睡眠剝奪引起的認(rèn)知受損，而炎癥反應(yīng)在這個(gè)過程中起到了非常關(guān)鍵的中介作用。