Nature新發(fā)現(xiàn),睡眠不足將增加動(dòng)脈栓塞的風(fēng)險(xiǎn)
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(dòng)脈栓塞二者之間的關(guān)系仍然是一個(gè)謎。近期,一項(xiàng)以小鼠為對(duì)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(hào)有關(guān)。如果未來(lái)能夠證明這個(gè)機(jī)制也會(huì)發(fā)生在人體,將會(huì)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(dòng)脈栓塞的風(fēng)險(xiǎn),從而導(dǎo)致中風(fēng)或心梗發(fā)作。不過(guò),“并不是每個(gè)睡眠不足的人都會(huì)得心血管疾病,”未參與此項(xiàng)研究的賓夕法尼亞大學(xué)佩雷爾曼醫(yī)學(xué)院行為神經(jīng)學(xué)家 Namni Goel 說(shuō)。這項(xiàng)新的小鼠研究“使人體研究成為可能”,將來(lái)或許能夠篩查出患病風(fēng)險(xiǎn)最大的人群。
在許多心血管疾病中,脂肪沉積在動(dòng)脈壁上 (即動(dòng)脈粥樣硬化),在斑塊破裂時(shí)造成血管堵塞,可能會(huì)導(dǎo)致中風(fēng)或心臟病發(fā)作。免疫細(xì)胞,尤其是單核細(xì)胞這種白細(xì)胞在這個(gè)過(guò)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(zhǎng)。為進(jìn)一步研究睡眠和心臟病之間的聯(lián)系,任職于哈佛醫(yī)學(xué)院及波士頓麻省總醫(yī)院的免疫學(xué)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(guò)程。
圖|睡眠受到干擾的小鼠主動(dòng)脈(右)比未受睡眠干擾小鼠(左)的主動(dòng)脈斑塊(紅色)更多。(來(lái)源:C. S. MCALPINE,ET. AL. NATURE 10.1038 (2019))
Swirski 教授與同事對(duì)基因上更易發(fā)生動(dòng)脈斑塊的小鼠進(jìn)行研究。為擾亂小鼠的正常睡眠,科學(xué)家們將小鼠放在一個(gè)籠子里,在白天的 12 個(gè)小時(shí)中(對(duì)應(yīng)的是小鼠的睡眠時(shí)間),籠底有一支金屬棒會(huì)周期性地滑過(guò)籠子底部。每?jī)煞昼?,小鼠都?huì)感覺(jué)到被移動(dòng)的金屬棒輕輕推動(dòng),他們必須蘇醒并跨過(guò)金屬棒。盡管聽(tīng)起來(lái)很可憐,但 Swirski 強(qiáng)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(rèn)為這一實(shí)驗(yàn)設(shè)置像是“模仿因?yàn)榧依镉行雰核员仨毑煌P褋?lái)?!?/p>
與那些可以睡安穩(wěn)覺(jué)的對(duì)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(dòng)脈中有著更大的斑塊,血液中的兩種白細(xì)胞——單核細(xì)胞和中性粒細(xì)胞水平也更高。研究人員發(fā)現(xiàn)這些過(guò)多的免疫細(xì)胞是由骨髓中的干細(xì)胞產(chǎn)生,但他們?nèi)圆磺宄鞘裁礄C(jī)制使得這些干細(xì)胞變得如此活躍。
于是科學(xué)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(zhǎng)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(chēng)下丘腦泌素)的信號(hào)分子水平有所降低。食欲肽于 1998 年被當(dāng)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(dá)它的神經(jīng)元。Swirski 團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn),基因上無(wú)法產(chǎn)生食欲肽的小鼠血液中同樣有著更多的免疫細(xì)胞,這說(shuō)明食欲肽可能是一種重要的免疫細(xì)胞生成阻滯分子。
(來(lái)源:DESVITLAB/SHUTTERSTOCK.COM)
隨后研究人員檢查了小鼠骨髓中細(xì)胞表面有食欲肽受體的細(xì)胞。他們發(fā)現(xiàn)這些食欲肽敏感的細(xì)胞均屬于白細(xì)胞。食欲肽抑制它們生成一種能夠促進(jìn)骨髓干細(xì)胞產(chǎn)生更多免疫細(xì)胞的生長(zhǎng)促進(jìn)蛋白。缺乏食欲肽將產(chǎn)生免疫細(xì)胞的抑制解除,從而導(dǎo)致血液中細(xì)胞成分的改變并進(jìn)一步產(chǎn)生動(dòng)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(huì)有這種大腦-骨髓信號(hào),Swirski 推測(cè),產(chǎn)生免疫細(xì)胞消耗能量,而清醒時(shí),動(dòng)物需要能量進(jìn)行其他活動(dòng),所以此時(shí)促進(jìn)蘇醒的食欲肽告訴骨髓細(xì)胞:“稍等,我們正忙著別的事?!倍?dāng)小鼠被不斷喚醒時(shí),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(fù)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(jī)制,但它能夠幫助我們解釋在人類(lèi)中觀察到的睡眠質(zhì)量差與患病風(fēng)險(xiǎn)升高之間的一些聯(lián)系,塔夫茨大學(xué)遺傳學(xué)家 José Ordovás 說(shuō)。他近期發(fā)現(xiàn)了睡眠時(shí)間短或睡眠質(zhì)量差的人,即使對(duì)其他如肥胖、高血壓等其他風(fēng)險(xiǎn)因子進(jìn)行對(duì)照控制后,仍然具有患動(dòng)脈粥樣硬化的更高風(fēng)險(xiǎn)。
Swirski 團(tuán)隊(duì)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(xué)家們不能僅根據(jù)小鼠的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)就建議給人注射食欲肽可以作為對(duì)動(dòng)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(xué)的外科醫(yī)生、動(dòng)脈粥樣硬化研究專(zhuān)家 Alan Tall 及睡眠專(zhuān)家 Sanja Jelic 為這篇論文發(fā)表了評(píng)論,認(rèn)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(zhǔn)用于治療失眠的蘇沃雷生(suvorexant),可能會(huì)升高患心血管病風(fēng)險(xiǎn)。
“他們發(fā)現(xiàn)的這一關(guān)聯(lián)機(jī)制非常棒,”以色列理工學(xué)院的神經(jīng)學(xué)家 Asya Rolls 說(shuō)。盡管不能確保人類(lèi)有著相同的睡眠系統(tǒng),畢竟人類(lèi)的睡眠與小鼠的睡眠不好進(jìn)行類(lèi)比,但她推測(cè)這個(gè)新發(fā)現(xiàn)的通路“影響的遠(yuǎn)不止動(dòng)脈粥樣硬化類(lèi)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(zhǎng)。“一旦發(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(shuō)。
來(lái)源:麻省理工中文科技

