《Cell》：睡眠不足致死的機制在于腸道

近日，一篇發(fā)表在國際期刊《Cell》上的研究報告顯示，睡眠剝奪會導致活性氧（reactive oxygen species,ROS）的積累和隨之而來的氧化應激，特別是在腸道中。ROS 不僅與睡眠剝奪有關(guān)，而且是死亡的驅(qū)動因素：中和ROS 可以防止氧化應激，并使果蠅在很少甚至沒有睡眠的情況下?lián)碛姓５膲勖?。可以通過口服抗氧化化合物或腸道靶向抗氧化酶的轉(zhuǎn)基因表達來實現(xiàn)挽救。因此，嚴重睡眠不足導致的死亡可能是由氧化應激引起的，腸道在這一過程中起著核心作用，當ROS 積累被阻止時，不睡覺的生存是可能的。

在尋找睡眠不足和死亡之間直接聯(lián)系的因素時，研究者從解剖學的角度采取了不可知論的方法，同時檢查了多個組織。第一個模型是果蠅，因為果蠅和哺乳動物共享睡眠的核心屬性，并且由于果蠅在正常壽命中需要睡眠。在確定了睡眠剝奪導致死亡需要多長時間之后，研究者檢查了在那之前幾天里細胞損傷的各種標志。結(jié)果發(fā)現(xiàn)ROS 是一種不穩(wěn)定的、短命的、高活性的分子，是睡眠剝奪期間細胞損傷和致死的驅(qū)動因素。內(nèi)源性ROS 具有重要的信號傳導作用，但當它們的水平超過細胞抗氧化能力時，會觸發(fā)一系列反應，導致廣泛的氧化。ROS 的自由基形式特別活躍，因為它們的價電子是不成對的。為了獲得穩(wěn)定性，它們與大分子（DNA、蛋白質(zhì)、脂質(zhì)）相互作用，剝離它們的電子，從而使它們不穩(wěn)定。

該研究中，3 種獨立的睡眠剝奪方法導致果蠅腸道中ROS 的積累，引發(fā)該器官的氧化應激。當剝奪停止后，ROS 和氧化應激標志物逐漸被清除。睡眠剝奪的小鼠也產(chǎn)生了類似的結(jié)果：ROS 在小腸和大腸中特異性積累，并引發(fā)氧化應激。研究者在果蠅身上發(fā)現(xiàn)，積累的ROS 與存活率下降有因果關(guān)系，因為從腸道中清除ROS（通過口服抗氧化化合物或腸道靶向表達抗氧化酶）可以讓果蠅在很少甚至不睡覺的情況下保持正常壽命。綜上，該研究提示，睡眠不足會影響人類的壽命，通過服用抗氧化劑可以有效地清除積累在腸道的ROS，盡管沒有增加睡眠時間，也可以有效地起到“營救”的效果。

（摘自生物探索）