缺覺四天誘發(fā)全身炎癥風(fēng)暴!睡眠對大多數(shù)動(dòng)物來說都是頭等大事,人的一生約有1/3在睡夢中度過,。要睡這么多覺,,自然是因?yàn)樗X有其必要,睡眠對免疫調(diào)節(jié),、認(rèn)知表現(xiàn),、代謝等多種生物過程有重要作用,長時(shí)間的睡眠剝奪(SD)可導(dǎo)致多種模式動(dòng)物的過早死亡,。
知曉這一切但昨天還是熬夜了的
(其實(shí)平常也有在熬)
奇點(diǎn)糕顫抖點(diǎn)開了《細(xì)胞》新發(fā)的論文……
北京生物研究所張二荃團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了一種全新的睡眠剝奪實(shí)驗(yàn)方法,,能令小鼠在96%的時(shí)間內(nèi)能保持清醒。小鼠如是無眠4天之后,,即表現(xiàn)出嚴(yán)重的全身炎癥反應(yīng)和多臟器衰竭,,約80%死亡。
機(jī)制上,,睡眠不足會(huì)增加腦內(nèi)前列腺素D2(PGD2)產(chǎn)生和經(jīng)血腦屏障(BBB)的外流,,并在外周引發(fā)細(xì)胞因子風(fēng)暴。
參考資料
為了研究缺覺的影響,,其實(shí)科學(xué)家已經(jīng)發(fā)明出來了蠻多
折磨小鼠
標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)方法,,不過這些方法并不能夠有效地長期抑制所有睡眠模式。
為了找到新方法,,研究者們首先分析了大量小鼠睡眠/覺醒周期的活動(dòng)視頻,,他們發(fā)現(xiàn),當(dāng)小鼠進(jìn)入睡眠狀態(tài)的時(shí)候,,會(huì)采取一個(gè)低頭蜷縮的姿勢,。針對這個(gè)動(dòng)作,研究者們在鼠籠中放入約8mm高的淺水,,水剛好沒到小鼠的腳踝,,這樣在小鼠要睡著的時(shí)候,身體蜷縮,,鼻子就會(huì)碰到水面從而醒來,。這種方法被研究者命名為“curling prevention by water” (CPW),。
根據(jù)腦電圖/肌電圖(EEG/EMG)的記錄,
小鼠在CPW中,,可每天保持約1400分鐘清醒,,也就是96%的時(shí)間都清醒。
平均下來,,和對照組小鼠相比,,CPW小鼠失去了約95%的非快速眼動(dòng)睡眠(NREM)和83%的快速眼動(dòng)睡眠(REM)。
CPW
隨后研究者對小鼠執(zhí)行了4天的CPW,,可怕的是,,約有80%小鼠在睡眠剝奪開始后72-96小時(shí)死亡。
在死亡之前,,這些小鼠行為上無法保持平衡,、對輕微觸摸刺激沒有反應(yīng),病理檢查發(fā)現(xiàn)它們的肝臟,、脾臟,、肺、腎等多個(gè)器官都表現(xiàn)出了組織損傷,。
少數(shù)存活下來的小鼠狀態(tài)也并不好,,它們的血清丙氨酸轉(zhuǎn)氨酶(ALT)、天冬氨酸轉(zhuǎn)氨酶(AST)和尿素顯著升高,。這些數(shù)據(jù)表明,,
長期的睡眠剝奪會(huì)導(dǎo)致危及生命的多器官功能障礙綜合征(MODS)
。
睡眠剝奪(SD)小鼠很快開始大量死亡
研究者分析了睡眠剝奪48小時(shí)的小鼠的組織病理,,觀察到了中性粒細(xì)胞向肝臟浸潤增加,。結(jié)合顯著的器官損傷,研究者猜測,,小鼠可能遭受了嚴(yán)重的細(xì)胞因子風(fēng)暴,。在人類中,細(xì)胞因子風(fēng)暴表現(xiàn)為促炎細(xì)胞因子的過度釋放,,并引起器官損傷乃至死亡,。
研究者監(jiān)測了小鼠在睡眠剝奪期間27種細(xì)胞因子水平的變化,果然觀察到隨著睡眠剝奪的進(jìn)行,,大多數(shù)促炎細(xì)胞因子上調(diào),,尤其是IL-6和IL-17A。它們兩位都是細(xì)胞因子風(fēng)暴的深度參與者,,IL-6甚至還是治療的主要靶點(diǎn)之一,。
使用其他實(shí)驗(yàn)方法剝奪小鼠睡眠,同樣能夠觀察到促炎細(xì)胞因子的升高??磥?,“不睡”并不用很徹底,就能帶來炎癥,。
隨著睡眠剝奪,促炎細(xì)胞因子水平上調(diào)
當(dāng)使用對乙酰氨基酚(APAP)或皮質(zhì)酮治療,,小鼠因睡眠剝奪死亡的狀況就好轉(zhuǎn)了很多,。
抗炎治療后,小鼠因睡眠剝奪死亡的比例下降了
那么缺乏睡眠究竟是如何導(dǎo)致全身炎癥的呢,?
考慮到睡眠終究是一種大腦行為,,研究者決定從腦中尋找答案。此前有研究證實(shí),,血腦屏障的外排是由內(nèi)源性生物鐘調(diào)節(jié)的,,因此會(huì)表現(xiàn)出晝夜節(jié)律。但是在睡眠剝奪小鼠中,,節(jié)律明顯減弱,,取而代之的是ATP結(jié)合盒(ABC)轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白介導(dǎo)的外排整體增加了。
挨個(gè)排查了ABC轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的底物,,再結(jié)合APAP和皮質(zhì)酮的作用對象,,研究者們把目光放到了前列腺素上,前列腺素D2(PGD2)是睡眠促進(jìn)的最有效的內(nèi)源性物質(zhì)之一,。
簡單來說,,睡眠剝奪會(huì)導(dǎo)致小鼠腦內(nèi)PGD2積累和ABBC4介導(dǎo)的血腦屏障外排增加,這些PGD2與G蛋白偶聯(lián)受體DP1作用,,促進(jìn)促炎細(xì)胞因子釋放,,引起細(xì)胞因子風(fēng)暴,導(dǎo)致外周中性粒細(xì)胞積累和多器官功能障礙綜合征,。
睡眠剝奪導(dǎo)致免疫失衡的機(jī)制
雖然咱們?nèi)粘I罾锎蟾怕什粫?huì)碰到這么極端的無眠狀況,,但是從既往的人類睡眠剝奪試驗(yàn)來看,一宿不睡腦子會(huì)崩潰,、免疫會(huì)崩潰,、代謝會(huì)崩潰……
(第二天上班的精神也會(huì)崩潰罷)
“睡眠負(fù)債”是指睡眠不足導(dǎo)致疲勞無法消除而殘留了下來,,并像借債一樣逐漸累積,。
2024-10-10 15:39:06有這些表現(xiàn)說明你欠了睡眠債于康是北京協(xié)和醫(yī)院臨床營養(yǎng)科的領(lǐng)軍人物,擔(dān)任主任醫(yī)師,、教授及博士研究生導(dǎo)師等重要職務(wù)
2024-07-27 14:06:33身體常有炎癥會(huì)誘發(fā)腫瘤,?吃這6類抗炎食物能防癌!