在當今社會，熬夜已成為許多年輕人的“新常態(tài)”，你是否也會在某夜凌晨，百無聊賴地把玩著手機，懊悔剛才不應該喝奶茶或吃宵夜，并感慨著又是失眠的一天？熬夜失眠的危害也是很大的，很多人雖然知道熬夜不好，但無法改變這個不良的習慣。
睡眠對于生存至關(guān)重要，這一觀點已經(jīng)得到了普遍認可，許多動物實驗證實了嚴重睡眠不足是致命的，許多臨床試驗也將睡眠不足與人類嚴重健康聯(lián)系起來，此外，我們也經(jīng)常看到關(guān)于熬夜、加班等導致人類猝死的新聞。
但為什么睡眠是生存所必須的？為什么熬夜會導致死亡？怎樣避免或挽救睡眠不足帶來的傷害？
2021年6月，哈佛大學醫(yī)學院的神經(jīng)科學家 Dragana Rogulja 在國際頂尖學術(shù)期刊 Cell 發(fā)表了題為：Sleep Loss Can Cause Death through Accumulation of Reactive Oxygen Species in the Gut（睡眠不足會通過在腸道中積累活性氧而導致死亡）的研究論文。
該研究表明，嚴重睡眠不足導致活性氧（ROS）在腸道中積累，增加氧化應激，進而引起死亡。
更重要的是，該研究還發(fā)現(xiàn)，通過抗氧化劑抑制或清除腸道中活性氧的積累，即使沒有睡眠，也一樣擁有正常壽命。這些發(fā)現(xiàn)有望為避免和挽救人類睡眠不足帶來的傷害提供新的方法。
激素所有已知的動物都會睡覺或表現(xiàn)出某種形式的睡眠行為，沒有足夠的睡眠就會產(chǎn)生嚴重后果。睡眠似乎是動物生物的基礎(chǔ)。
對于人類而言，長期睡眠不足與心臟病、2型糖尿病、癌癥、肥胖癥、抑郁癥以及許多其他疾病有關(guān)。
早在1983年，Science 期刊就曾發(fā)表過一項研究，指出長期睡眠剝奪會導致大鼠不可避免的死亡。
科學家們一直試圖回答一個核心問題：為什動物不睡覺就會死亡？許多研究集中在睡眠起源的大腦上，然而，幾十年過去了，這一核心問題仍然沒有答案。
腸道中的活性氧積累
研究團隊選擇了與人類共享許多睡眠調(diào)節(jié)基因的果蠅進行了一系列實驗，以尋找睡眠不足在全身引起的損傷跡象。
為了監(jiān)測睡眠，他們使用紅外光束不斷跟蹤安置在單個試管中的果蠅的運動。他們發(fā)現(xiàn)果蠅在身體震動時仍然可以入睡，因此他們轉(zhuǎn)向了更復雜的方法。
他們通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)在果蠅特定神經(jīng)元中表達了一種熱敏蛋白，這些神經(jīng)元的激活會抑制睡眠，當果蠅被安置在29℃的環(huán)境中，熱敏蛋白會誘導這些神經(jīng)元持保持活躍，從而抑制果蠅睡眠。
這些果蠅在睡眠剝奪10天后，死亡率開始飆升，并在第20天左右全部死亡。而正常睡眠的對照組果蠅在相同的環(huán)境條件下最多可存活約40天。
由于死亡率在第10天左右增加，因此研究團隊開始尋找當天和前幾天細胞損傷標志物。結(jié)果包括大腦在內(nèi)的大多數(shù)組織之間并沒有什么差別，只有一個組織明顯例外——腸道。
缺乏睡眠的果蠅的腸道內(nèi)大量積累了活性氧（ROS），是細胞在代謝中產(chǎn)生的活性高的含氧分子，活性氧的大量存在會損傷DNA和細胞內(nèi)的其他成分，導致細胞死亡。
腸道中活性氧的積累在睡眠剝奪的第10天左右達到峰值，當剝奪睡眠停止時，活性氧的水平下降。
研究團隊還通過溫和、連續(xù)的機械刺激使小鼠保持清醒長達5天時間，發(fā)現(xiàn)睡眠不足的小鼠腸道中活性氧（ROS）水平升高。這與在果蠅中觀察到的現(xiàn)象一致。
清除活性氧，挽救生命
為了確定腸道中的活性氧（ROS）積累是否與睡眠剝奪導致的死亡存在因果關(guān)系，研究團隊進一步驗證了清除活性氧積累是否可以延長生存期。
研究團隊測試了數(shù)十種已知可中和活性氧的抗氧化物，并確定了11種化合物，當她們作為食品補充劑，可使睡眠不足的果蠅擁有正常或接近正常的壽命。這些化合物，如褪黑素、硫辛酸和NAD，在清除腸道中的活性氧方面特別有效。值得注意的是，補充這些抗氧化物并沒有延長非剝奪睡眠果蠅的壽命。
研究團隊接下來在果蠅腸道中過表達了抗氧化酶，結(jié)果表明腸道中抗氧化酶的過表達清除了活性氧積累，同樣使睡眠剝奪的果蠅具有了正常或接近正常的壽命。而在神經(jīng)系統(tǒng)中過表達過氧化酶的則沒有效果。這進一步表明了腸道內(nèi)活性氧的積累在睡眠不足導致過早死亡方面發(fā)揮著核心作用。
該研究的領(lǐng)導者Dragana Rogulja教授
目前，研究團隊正在努力確定導致腸道內(nèi)活性氧積累和隨后的生理破壞的生物學途徑。據(jù)統(tǒng)計，有三分之一以上的成年人每天睡眠時間少于7小時，熬夜更是成為許多年輕人的“新常態(tài)”，即使大家知道每天熬夜很糟糕，但卻仍然因為各種原因繼續(xù)熬夜。而這項研究開辟了新的研究途徑，并可能有朝一日為抵消熬夜對人類的不利影響提供幫助。
