导读

平稳的睡眠可以维持小鼠大脑食欲素的合理分泌和骨髓造血干细胞的正常分化，降低动脉粥样硬化对小鼠的伤害。

 

撰文 | 计永胜

责编 | 陈晓雪

 

良好的睡眠对人体健康的重要性不言而喻。有数据显示，缺觉会导致多种疾病（如糖尿病、癌症和心血管疾病等）的发病风险明显升高 [1-3]。每天睡眠少于6小时或者夜间觉醒次数过多会大大增加动脉粥样硬化的患病风险及其对人体的损伤（图1）。但睡眠紊乱导致疾病发生的机制一直没有得到很好的解释。

 

 

近日，由哈佛医学院/麻省总医院系统生物学中心教授 Filip K. Swirski 领衔的研究团队发现，平稳的睡眠可以维持小鼠大脑食欲素的合理分泌和骨髓造血干细胞的正常分化，降低动脉粥样硬化对小鼠的伤害（图2）。该工作于2月14日在线发表于《自然》杂志[4]。

 

动脉粥样硬化是一种血管退行性病变，表现为血管内壁脂类和钙质沉积，形成斑块（Plaque），内含平滑肌细胞、巨噬细胞等，导致血管腔狭窄。在本研究中，科研人员使用了一种动脉粥样硬化模型鼠，并在鼠笼底部安装了一根活动杆，通过其有规律的运动来干扰小鼠的正常睡眠。结果显示，小鼠睡眠被长期打乱后，其动脉粥样硬化斑块横截面积明显增大，骨髓中的造血干细胞数目急剧上升，动脉中单核细胞（巨噬细胞前体）、中性粒细胞和巨噬细胞等白细胞的数量显著提高。有意思的是，小鼠动脉中巨噬细胞的增殖速度并没有变化，说明增多的巨噬细胞是从单核细胞分化而来的。

 

睡眠是由动物中枢神经系统调控的。随后，研究人员对小鼠大脑中的睡眠调节相关蛋白进行了检测，发现睡眠紊乱小鼠的下丘脑食欲素（又称下丘脑泌素）分泌水平显著降低。据了解，食欲素是一种促进觉醒，提升食欲和交感神经活性的物质。早先有报道指出，发作性睡病（Narcolepsy，一种睡眠障碍疾病，表现为白天不可抗拒的短期发作睡眠）患者体内的食欲素分泌量就很低。在本研究中，食欲素基因缺失小鼠在睡眠被打乱后也出现了白细胞数目增多和动脉粥样硬化加重的现象。

 

研究人员随后对食欲素、白细胞和动脉粥样硬化三者的相互关系做了进一步探索。结果显示，骨髓中前中性粒细胞（Pre-neutrophil）表面的食欲素受体表达水平最高，是食欲素的主要响应细胞。在睡眠干扰导致小鼠食欲素浓度降低后，前中性粒细胞的集落刺激因子-1（CSF-1，白细胞的主要生长因子之一）表达量上升，促进单核细胞增殖分化为巨噬细胞，最终加重动脉粥样硬化损伤（图 2）。

 

同期发表在《自然》杂志的一篇评论指出，对睡眠障碍、机体代谢和心血管紊乱的相互关系研究还处在初始阶段，Filip K. Swirski 团队的发现为临床治疗相关疾病提供了新线索。值得一提的是，食欲素受体拮抗剂 Suvorexant 已于2014年经FDA批准上市，用于治疗失眠。该药物是否对人体心血管系统产生副作用仍需要观察。

 

好吧，我知道你可能已经看的犯困了。敲黑板，之前研究表明睡眠不好可能导致心血管疾病均是来自流行病学和统计学数据，现在科学家给了实锤：从动物实验来看，这是真的。长期的睡眠不足会导致大脑相关激素（食欲素）分泌水平降低，造血系统的白细胞分化功能亢进，最终加速动脉粥样硬化进程，而动脉粥样硬化是冠心病、脑梗死、外周血管病的主要原因。所以，为了健康，提高睡眠质量很重要！ 

 

 主要参考文献

[1] Shan, Z. et al. Sleep duration and risk of type 2 diabetes: a meta-analysis of prospective studies. Diabetes Care 38, 529–537 (2015).

[2] Blask, D. E. Melatonin, sleep disturbance and cancer risk. Sleep Med. Rev. 13, 257–264 (2009).

[3] Cappuccio, F. P. et al. Sleep duration predicts cardiovascular outcomes: a systematic review and meta-analysis of prospective studies. Eur. Heart J. 32, 1484–1492 (2011).

[4] McAlpine,C.S. et al. Sleep modulates haematopoiesis and protects against atherosclerosis. Nature. doi.org/ 10.1038/s41586-019-0948-2 (2019).

[5] ALAN R. TALL & SANJA JELIC, How broken sleep harms blood vessels. Nature, doi.org/10.1038/d41586-019-00393-6 (2019)