睡眠如何調(diào)控生長激素?加州大學(xué)伯克利分校揭示大腦關(guān)鍵回路
眾所周知,深度而高質(zhì)量的睡眠能促進(jìn)生長激素的分泌,不僅幫助強(qiáng)健骨骼和肌肉,還能燃燒脂肪。而對青少年來說,只有保證充足睡眠,才能發(fā)揮出身高潛力。然而,為什么缺乏睡眠,尤其是早期的非快速眼動(non-REM)睡眠,會導(dǎo)致生長激素水平下降,卻一直是個謎。
近日,發(fā)表在《Cell》雜志上的一項研究給出了答案。美國加州大學(xué)伯克利分校的研究團(tuán)隊繪制出調(diào)控生長激素分泌的腦回路圖,并首次發(fā)現(xiàn)一種新的反饋機(jī)制,可以精細(xì)平衡體內(nèi)生長激素水平。這一發(fā)現(xiàn)不僅深化了對睡眠與激素相互作用的理解,也為治療與代謝疾病(如糖尿?。┘吧窠?jīng)退行性疾?。ㄈ缗两鹕『桶柎暮D。┫嚓P(guān)的睡眠障礙開辟了新方向。
大腦中的“古老中樞”
研究人員聚焦于下丘腦中的關(guān)鍵神經(jīng)元:促進(jìn)生長激素釋放的生長激素釋放激素(GHRH)神經(jīng)元,以及抑制其分泌的兩類生長抑素(somatostatin)神經(jīng)元。這些神經(jīng)元共同 orchestrate 睡眠–覺醒周期中的激素分泌。研究發(fā)現(xiàn),在快速眼動(REM)睡眠期,GHRH 和 somatostatin 會同時激活,推動生長激素水平上升;而在非REM睡眠期,somatostatin 活性下降、GHRH 僅適度增加,同樣促進(jìn)生長激素分泌。
釋放出的生長激素會作用于腦干藍(lán)斑核(locus coeruleus)神經(jīng)元,這是調(diào)控覺醒、注意力和認(rèn)知的重要區(qū)域。但研究顯示,這里存在一種精巧的“陰陽平衡”:生長激素逐漸積累會激活藍(lán)斑核,促進(jìn)清醒;一旦藍(lán)斑核過度興奮,卻反而推動睡意。
睡眠與激素的雙向制衡
“這說明睡眠和生長激素之間形成了一個緊密平衡的系統(tǒng):睡眠不足會降低生長激素釋放,而生長激素過多又會反過來推動大腦進(jìn)入困倦狀態(tài)?!毖芯亢现?Daniel Silverman 解釋道。
這種機(jī)制不僅影響身體的生長、修復(fù)和代謝健康,還可能對認(rèn)知和注意力產(chǎn)生積極作用。正如研究第一作者丁鑫璐(Xinlu Ding)所說:“生長激素不僅能幫助你增加肌肉和骨量、減少脂肪,還可能提升認(rèn)知,讓你醒來時精神更飽滿。”
未來應(yīng)用前景
研究負(fù)責(zé)人、伯克利分校神經(jīng)科學(xué)教授楊丹團(tuán)隊利用光遺傳學(xué)和電極植入技術(shù),直接記錄小鼠腦區(qū)神經(jīng)活動,從而揭示了這一復(fù)雜的神經(jīng)內(nèi)分泌回路。研究人員認(rèn)為,未來若能針對這些特定神經(jīng)元或回路開展基因或激素治療,可能為改善睡眠質(zhì)量、恢復(fù)正常激素平衡提供全新手段。
參考文獻(xiàn):Xinlu Ding et al, Neuroendocrine circuit for sleep-dependent growth hormone release,?Cell?(2025).?DOI: 10.1016/j.cell.2025.05.039
編輯:王洪
排版:李麗


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