為什么缺乏睡眠會(huì)導(dǎo)致死亡？

　　睡眠，一直是一個(gè)重要研究課題。幾乎所有已知的動(dòng)物都需要睡眠，或表現(xiàn)出某種形式的睡眠行為。對(duì)于生命來(lái)說(shuō)，它是如此基礎(chǔ)，卻又如此神秘。至今仍有許多與睡眠有關(guān)的現(xiàn)象尚未被完全理解。

　　想必很多人都有過(guò)睡眠不足的經(jīng)歷，缺乏睡眠的一些初級(jí)癥狀有疲勞、困頓，難以集中注意力，甚至還可能出現(xiàn)易怒、呆滯等等。還有一部分經(jīng)歷了長(zhǎng)期睡眠剝奪的人，甚至?xí)�遭遇包括迷失方向、偏�?zhí)和幻覺(jué)等問(wèn)題。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，長(zhǎng)期的睡眠不足與心臟病、II型糖尿病、癌癥、肥胖、抑郁癥等許多疾病有關(guān)。

　　雖然有關(guān)睡眠不足會(huì)造成惡劣影響的報(bào)道屢見(jiàn)不鮮，但很多人仍只是把這些報(bào)道當(dāng)成是與己無(wú)關(guān)的趣聞?shì)W事。其實(shí)早在1989年，芝加哥大學(xué)的研究人員就通過(guò)對(duì)小鼠進(jìn)行睡眠研究，發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)期的睡眠剝奪可以是致命的，它能不可避免地造成死亡。

　　這一研究結(jié)果在后續(xù)三十年來(lái)的研究中不斷被引用。然而一直以來(lái)，一個(gè)核心問(wèn)題仍然沒(méi)有解決：為什么缺乏睡眠會(huì)導(dǎo)致動(dòng)物死亡?

　　最近，哈佛醫(yī)學(xué)院的神經(jīng)科學(xué)家似乎找到了問(wèn)題的答案。通過(guò)對(duì)果蠅和小鼠進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，他們發(fā)現(xiàn)了睡眠不足與早逝之間的一種意想不到的因果聯(lián)系。研究結(jié)果被刊登在了6月初的《細(xì)胞》雜志上。

　　一直以來(lái)，科學(xué)家在進(jìn)行與睡眠短缺相關(guān)的研究時(shí)，都將重點(diǎn)集中在了大腦上，因?yàn)榇竽X是睡眠的源頭。但在這次新的研究中，研究人員卻有了意外的發(fā)現(xiàn)。

　　果蠅是一種擁有許多與人類(lèi)相同的睡眠調(diào)節(jié)基因的物種。因此，為了尋找睡眠不足會(huì)對(duì)全身造成的損害，研究人員對(duì)果蠅進(jìn)行了一系列實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)中，他們采用紅外線光束持續(xù)跟蹤被安置在單個(gè)試管中的果蠅的運(yùn)動(dòng)，以監(jiān)控果蠅的睡眠。他們發(fā)現(xiàn)果蠅可以通過(guò)身體震動(dòng)入睡。

　　接著，他們轉(zhuǎn)向采用了更復(fù)雜的研究方法，通過(guò)基因操控來(lái)控制果蠅在一些特定的神經(jīng)元中表達(dá)一種熱敏蛋白，已知這些神經(jīng)元的活動(dòng)能抑制睡眠。當(dāng)果蠅被放置在29攝氏度的環(huán)境中時(shí)，這種蛋白質(zhì)能誘導(dǎo)神經(jīng)元持續(xù)活躍，從而阻止果蠅入睡。

　　從實(shí)驗(yàn)來(lái)看，研究人員發(fā)現(xiàn)睡眠不足的果蠅每次都以同樣的速度死亡：在進(jìn)行了10天由溫度導(dǎo)致的睡眠剝奪之后，果蠅的死亡率急劇上升，并在第20天左右的時(shí)候全部死亡。在同樣的環(huán)境條件下，對(duì)照組中睡眠正常的果蠅可以大約活40天。

　　死亡率在第10天左右的陡然增加吸引了研究人員的注意力，于是他們著手檢查在第10天，以及幾天之前的細(xì)胞損傷和細(xì)胞死亡的標(biāo)記物。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，睡眠不足的果蠅和睡眠正常的果蠅的大部分組織——包括大腦在內(nèi)，并沒(méi)有出現(xiàn)明顯的區(qū)別;然而只有一個(gè)特別明顯的例外，那就是腸道。

　　研究人員意外地發(fā)現(xiàn)，在睡眠不足的果蠅的腸道中，有大量的活性氧(ROS)聚集�；钚匝跏且环N非�；顫姷暮�氧分子，大量的活性氧能破壞細(xì)胞內(nèi)的DNA和其他成分，導(dǎo)致細(xì)胞死亡。在果蠅的睡眠被剝奪第10天左右，它們腸道內(nèi)的活性氧累積到高峰;當(dāng)停止睡眠剝奪后，活性氧水平下降。

　　研究人員還使用其它物種進(jìn)行了一系列實(shí)驗(yàn)，他們通過(guò)溫和、連續(xù)的刺激讓小鼠連續(xù)5天保持清醒。他們監(jiān)測(cè)到，與對(duì)照組的小鼠相比，睡眠不足的小鼠的大腸和小腸內(nèi)的活性氧水平明顯更高，但其他器官中沒(méi)有出現(xiàn)這樣的情況。這一發(fā)現(xiàn)與在果蠅身上的觀察結(jié)果一致。它證實(shí)了當(dāng)動(dòng)物經(jīng)歷持續(xù)性的睡眠缺失后，腸道內(nèi)就會(huì)堆積活性氧;并確認(rèn)了腸道的確就是這種致命的活性氧的主要來(lái)源。

　　這一結(jié)果令研究人員非常驚訝，它表明腸道在由睡眠缺乏而導(dǎo)致的早死方面，起到了關(guān)鍵作用。

　　為了查明腸道內(nèi)的活性氧在睡眠剝奪與早死之間是否存在因果關(guān)系，研究人員著手調(diào)查如果阻止活性氧的積累，是否可以延長(zhǎng)生存時(shí)間。

　　他們測(cè)試了幾十種具有中和活性氧的抗氧化化合物，找到了11種能作為食物補(bǔ)充劑讓睡眠不足的果蠅擁有正�；蚪咏�正常的壽命的化合物，這包括褪黑素、硫辛酸和NAD，這幾種化合物對(duì)清除腸道中的活性氧特別有效。有趣的是，當(dāng)沒(méi)有被剝奪睡眠的果蠅攝入這些食物補(bǔ)充劑，它們的壽命并不會(huì)得到延長(zhǎng)。

　　隨后，通過(guò)基因操縱果蠅使其腸道內(nèi)產(chǎn)生過(guò)量的抗氧化酶，研究人員進(jìn)一步地證實(shí)了去除活性氧對(duì)防止早死的作用。這些經(jīng)過(guò)了基因操縱的果蠅可以在睡眠不足的情況下，仍然活到正�；蚪咏�正常的壽命。這樣的結(jié)果表明，在某些情況下，動(dòng)物就算不睡覺(jué)也能夠生存，只要能夠設(shè)法阻止腸道內(nèi)的活性氧水平上升。

　　睡眠不足與腸道內(nèi)活性氧的積累有關(guān)。| 圖片來(lái)源：Vaccaro et al。 / Cell　　這些發(fā)現(xiàn)為理解缺覺(jué)會(huì)造成怎樣的后果開(kāi)辟了新的研究途徑�；蛟S在將來(lái)的某一天，它還能為消除因睡眠不足而對(duì)人體造成的有害傷害提供新的思路。

　　盡管取得了令人意想不到的可喜結(jié)果，但研究人員也謹(jǐn)慎表示，還有許多問(wèn)題尚未得到解答。比如我們?nèi)圆恢�道為何睡眠不足�?huì)導(dǎo)致活性氧在腸道內(nèi)累積，以及為什么這是致命的。睡眠不足會(huì)直接影響腸道?還是先影響了大腦，再間接影響了腸道?死亡是由腸道損傷造成的，還是因?yàn)楦咚�平的活性氧�?huì)具有某種系統(tǒng)性的影響?這些問(wèn)題都有待科學(xué)家在未來(lái)的研究中做出解答。

　　另外，正如眾所周知的那樣，睡眠不足會(huì)干擾身體的饑餓信號(hào)通路，因此研究小組還測(cè)量了果蠅的食物攝入量，以分析進(jìn)食和死亡之間是否存在潛在的聯(lián)系。他們發(fā)現(xiàn)，與睡眠正常的果蠅相比，一些被剝奪了睡眠的果蠅一天之內(nèi)吃得更多。不過(guò)限制食物的獲取并沒(méi)有表現(xiàn)出會(huì)對(duì)生存產(chǎn)生影響，這表明食物攝入應(yīng)該不是導(dǎo)致活性氧堆積的因素。

　　雖然我們還不知道究竟是什么樣的生物過(guò)程導(dǎo)致了活性氧在腸道內(nèi)累積，也不知道活性氧堆積后會(huì)導(dǎo)致的后續(xù)生理干擾為何。但可喜的是，我們已經(jīng)知道了在慢性睡眠剝奪中的關(guān)鍵問(wèn)題所在，也知道長(zhǎng)期的睡眠不足會(huì)造成怎樣的后果。那么現(xiàn)在問(wèn)題來(lái)了：在研究人員正找到答案之前，你還打算繼續(xù)熬夜嗎?