《Cell》：睡眠不足致死的機制在于腸道

近日，一篇發表在國際期刊《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，而且是死亡的驅動因素：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擁有正常的壽命。可以通過口服抗氧化化合物或腸道靶向抗氧化酶的轉基因表達來實現挽救。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。結果發現ROS 是一種不穩定的、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動因素。內源性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。為了獲得穩定性，它們與大分子（DNA、蛋白質、脂質）相互作用，剝離它們的電子，從而使它們不穩定。

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生了類似的結果：ROS 在小腸和大腸中特異性積累，并引發氧化應激。研究者在果蠅身上發現，積累的ROS 與存活率下降有因果關系，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）