睡眠質(zhì)量差損害大腦——也可能損害你的心臟。但睡眠質(zhì)量與動脈栓塞二者之間的關(guān)系仍然是一個謎。近期,一項以小鼠為對象的研究揭示了其中的關(guān)聯(lián):與大腦向骨髓傳遞的信號有關(guān)。如果未來能夠證明這個機制也會發(fā)生在人體,將會幫助我們解釋更多睡眠與其他疾病的關(guān)系,比如肥胖和癌癥。

睡眠質(zhì)量差將增加動脈栓塞的風險,從而導(dǎo)致中風或心梗發(fā)作。不過,“并不是每個睡眠不足的人都會得心血管疾病,”未參與此項研究的賓夕法尼亞大學佩雷爾曼醫(yī)學院行為神經(jīng)學家 Namni Goel 說。這項新的小鼠研究“使人體研究成為可能”,將來或許能夠篩查出患病風險最大的人群。

在許多心血管疾病中,脂肪沉積在動脈壁上 (即動脈粥樣硬化),在斑塊破裂時造成血管堵塞,可能會導(dǎo)致中風或心臟病發(fā)作。免疫細胞,尤其是單核細胞這種白細胞在這個過程中發(fā)揮著關(guān)鍵的作用。它們聚集在那些沉積物破壞血管的地方,并繼續(xù)增殖分裂,加速斑塊生長。為進一步研究睡眠和心臟病之間的聯(lián)系,任職于哈佛醫(yī)學院及波士頓麻省總醫(yī)院的免疫學家 Filip Swirski 想探究,睡眠是否以某種方式觸發(fā)了加速斑塊累積的免疫過程。

Nature新發(fā)現(xiàn),睡眠不足將增加動脈栓塞的風險-肽度TIMEDOO

圖|睡眠受到干擾的小鼠主動脈(右)比未受睡眠干擾小鼠(左)的主動脈斑塊(紅色)更多。(來源:C. S. MCALPINE,ET. AL. NATURE 10.1038 (2019))

Swirski 教授與同事對基因上更易發(fā)生動脈斑塊的小鼠進行研究。為擾亂小鼠的正常睡眠,科學家們將小鼠放在一個籠子里,在白天的 12 個小時中(對應(yīng)的是小鼠的睡眠時間),籠底有一支金屬棒會周期性地滑過籠子底部。每兩分鐘,小鼠都會感覺到被移動的金屬棒輕輕推動,他們必須蘇醒并跨過金屬棒。盡管聽起來很可憐,但 Swirski 強調(diào)這已經(jīng)是睡眠研究領(lǐng)域中最不讓小鼠感到壓力的睡眠干擾方法之一了。他認為這一實驗設(shè)置像是“模仿因為家里有小嬰兒所以必須不停醒來。”

與那些可以睡安穩(wěn)覺的對照組小鼠相比,研究人員發(fā)現(xiàn),在那些經(jīng)歷了 12 周被破壞睡眠的小鼠的動脈中有著更大的斑塊,血液中的兩種白細胞——單核細胞和中性粒細胞水平也更高。研究人員發(fā)現(xiàn)這些過多的免疫細胞是由骨髓中的干細胞產(chǎn)生,但他們?nèi)圆磺宄鞘裁礄C制使得這些干細胞變得如此活躍。

于是科學家們研究了下丘腦,這是大腦中與調(diào)節(jié)蘇醒有關(guān)的腦區(qū)。在長期睡眠不足的老鼠大腦中,下丘腦產(chǎn)生的一種名為食欲肽(hypocretin,又稱下丘腦泌素)的信號分子水平有所降低。食欲肽于 1998 年被當作食欲刺激因子發(fā)現(xiàn),之后的研究發(fā)現(xiàn)它同樣有使生物保持清醒的功能,而一些嗜睡癥患者則缺乏表達它的神經(jīng)元。Swirski 團隊發(fā)現(xiàn),基因上無法產(chǎn)生食欲肽的小鼠血液中同樣有著更多的免疫細胞,這說明食欲肽可能是一種重要的免疫細胞生成阻滯分子。

Nature新發(fā)現(xiàn),睡眠不足將增加動脈栓塞的風險-肽度TIMEDOO

(來源:DESVITLAB/SHUTTERSTOCK.COM)

隨后研究人員檢查了小鼠骨髓中細胞表面有食欲肽受體的細胞。他們發(fā)現(xiàn)這些食欲肽敏感的細胞均屬于白細胞。食欲肽抑制它們生成一種能夠促進骨髓干細胞產(chǎn)生更多免疫細胞的生長促進蛋白。缺乏食欲肽將產(chǎn)生免疫細胞的抑制解除,從而導(dǎo)致血液中細胞成分的改變并進一步產(chǎn)生動脈栓塞。這一研究成果 2 月 13 日在?Nature?雜志線上發(fā)表。

至于身體為什么會有這種大腦-骨髓信號,Swirski 推測,產(chǎn)生免疫細胞消耗能量,而清醒時,動物需要能量進行其他活動,所以此時促進蘇醒的食欲肽告訴骨髓細胞:“稍等,我們正忙著別的事?!倍斝∈蟊徊粩鄦拘褧r,產(chǎn)生食欲肽的神經(jīng)元似乎一直處于工作狀態(tài),直到超負荷為止。

這似乎不是睡眠與心血管疾病之間聯(lián)系的唯一機制,但它能夠幫助我們解釋在人類中觀察到的睡眠質(zhì)量差與患病風險升高之間的一些聯(lián)系,塔夫茨大學遺傳學家 José Ordovás 說。他近期發(fā)現(xiàn)了睡眠時間短或睡眠質(zhì)量差的人,即使對其他如肥胖、高血壓等其他風險因子進行對照控制后,仍然具有患動脈粥樣硬化的更高風險。

Swirski 團隊發(fā)現(xiàn),給小鼠注射更多食欲肽能夠逆轉(zhuǎn)中斷睡眠產(chǎn)生更多斑塊的效應(yīng)。盡管科學家們不能僅根據(jù)小鼠的實驗數(shù)據(jù)就建議給人注射食欲肽可以作為對動脈粥樣硬化的治療方法,畢竟食欲肽在人體中還有著許多其他精密且復(fù)雜的調(diào)節(jié)功能。但哥倫比亞大學的外科醫(yī)生、動脈粥樣硬化研究專家 Alan Tall 及睡眠專家 Sanja Jelic 為這篇論文發(fā)表了評論,認為這一研究證明了某種藥物能夠阻斷食欲肽受體,例如 2014 年被 FDA 批準用于治療失眠的蘇沃雷生(suvorexant),可能會升高患心血管病風險

“他們發(fā)現(xiàn)的這一關(guān)聯(lián)機制非常棒,”以色列理工學院的神經(jīng)學家 Asya Rolls 說。盡管不能確保人類有著相同的睡眠系統(tǒng),畢竟人類的睡眠與小鼠的睡眠不好進行類比,但她推測這個新發(fā)現(xiàn)的通路“影響的遠不止動脈粥樣硬化類疾病”。例如,之前的研究發(fā)現(xiàn)被破壞的睡眠加速腫瘤生長?!耙坏┌l(fā)現(xiàn)了睡眠如何影響免疫系統(tǒng),我們將能夠解釋更多其他疾病?!彼f。

來源:麻省理工中文科技