首页科技快讯了解这个生物学机理，或许人类再也不怕熬夜了

了解这个生物学机理，或许人类再也不怕熬夜了

来源：晰数塔互联网快讯时间：2020年09月09日 15:22

本文来自微信公众号：造就（ID：xingshu100），编辑：尹欢欢，审校：Liz，题图来自：视觉中国

一直以来，睡眠被视为一种神经系统现象。

但是当被剥夺睡眠的动物死亡时，在其神经系统之外的身体会出现一系列令人困惑的衰竭。比如长期睡眠不足的人可能会出现心脏病、高血压、肥胖、糖尿病等。

缺乏睡眠与死亡之间发生了什么？

睡眠不足会导致死亡

1983年，科学家对大鼠进行的一项被多次引用的研究表明，完全缺乏睡眠不可避免地会导致死亡。

然而，尽管进行了数十年的研究，科学家仍然没有办法说清楚为什么动物在不睡觉时会死亡？

科学家们1983年对大鼠进行的睡眠实验

近日，哈佛医学院的神经科学家罗古利亚（Rogulja）和她的同事在《细胞》杂志上发表论文，发现不睡觉会使果蝇肠道内活性氧累积，导致果蝇死亡，而中和这些活性氧后，果蝇就算不睡觉也能存活。

这项新的研究结果颠覆了人们的固有认知。

关于不睡觉就会导致死亡，人们的研究主要集中在大脑上，之前更多的研究认为睡眠不足更多的是影响神经系统的功能。这项研究却发现睡眠不足会通过肠道中活性氧的累积导致死亡，而且这种死亡可以通过中和活性氧得到避免。

一、肠道积累ROS可能会致死

大量研究表明，长时间不睡觉会导致动物过早死亡，为了了解这个过程到底是怎样的，大多数研究者把目光聚焦在大脑上，但目前为止还没有确定的结论。

2016年，哈佛神经生物学研究员亚历山德拉·瓦卡罗（Alexandra Vaccaro）等人从其他实验室获得了经过基因改造的果蝇（注：果蝇已经成为睡眠领域的主要模式生物，因为它们的基因被广泛理解，易于操作，而且在实验室中保存成本也不高，尤其是在果蝇身上发现的睡眠现象已经在哺乳动物身上得到证实），使其在某些神经元中具有对温度敏感的通道。

温度28℃以上时，这些通道保持打开状态，它们的神经元保持活跃，果蝇时刻清醒，此时因为睡眠被剥夺，它们开始在10天左右的时间里死亡，20天内全部死亡。而通道关闭时，果蝇可以正常休息，通常寿命为110天。

亚历山德拉·瓦卡罗（Alexandra Vaccaro）发现，果蝇可以从严重的睡眠不足中恢复过来，并具有正常的寿命

测试中，有趣的现象出现了。

假如第10天关闭掉通道让果蝇睡觉，那么它们就会恢复，活110天左右。但如果在它们恢复过程的第5天或第10天再次打开通道，让果蝇没法休息，那它们就会死掉，很显然无论它们在最初的失眠中产生了什么样的损伤，都没有得到修复。再次剥夺睡眠而不会立即死亡之前，它们需要15天的正常睡眠。

当瓦卡罗解剖处于不同程度缺失睡眠的果蝇时发现，它们的组织似乎都没有受到伤害，只是它们的内脏里充满了ROS（注：活性氧，机体内或者自然环境中由氧组成，含氧并且性质活泼的物质的总称。活性氧是生物体在正常呼吸、代谢和免疫防御过程中产生的，有时用于特定功能，有时作为副产物。但如果活性氧没有被抗氧化酶清除，它们就会变得极其危险）。

这些ROS是高度反应性的含氧分子，它们会大量破坏DNA和细胞内的其他成分，导致细胞死亡。ROS的积累在睡眠剥夺的第10天左右达到峰值，并且当剥夺停止时，ROS水平降低。