知晓这一切但昨天还是熬夜了的(其实平常也有在熬)奇点糕颤抖点开了《细胞》新发的论文……
北京生命科学研究所张二荃团队设计了一种全新的睡眠剥夺实验方法,能令小鼠在96%的时间内能保持清醒。小鼠如是无眠4天之后,即表现出严重的全身炎症反应和多脏器衰竭,约80%死亡。机制上,睡眠不足会增加脑内前列腺素D2(PGD2)产生和经血脑屏障(BBB)的外流,并在外周引发细胞因子风暴。
为了找到新方法,研究者们首先分析了大量小鼠睡眠/觉醒周期的活动视频,他们发现,当小鼠进入睡眠状态的时候,会采取一个低头蜷缩的姿势。针对这个动作,研究者们在鼠笼中放入约8mm高的浅水,水刚好没到小鼠的脚踝,这样在小鼠要睡着的时候,身体蜷缩,鼻子就会碰到水面从而醒来。这种方法被研究者命名为“curling prevention by water” (CPW)。
根据脑电图/肌电图(EEG/EMG)的记录,小鼠在CPW中,可每天保持约1400分钟清醒,也就是96%的时间都清醒。平均下来,和对照组小鼠相比,CPW小鼠失去了约95%的非快速眼动睡眠(NREM)和83%的快速眼动睡眠(REM)。
在死亡之前,这些小鼠行为上无法保持平衡、对轻微触摸刺激没有反应,病理检查发现它们的肝脏、脾脏、肺、肾等多个器官都表现出了组织损伤。
少数存活下来的小鼠状态也并不好,它们的血清丙氨酸转氨酶(ALT)、天冬氨酸转氨酶(AST)和尿素显著升高。这些数据表明,长期的睡眠剥夺会导致危及生命的多器官功能障碍综合征(MODS)。
研究者监测了小鼠在睡眠剥夺期间27种细胞因子水平的变化,果然观察到随着睡眠剥夺的进行,大多数促炎细胞因子上调,尤其是IL-6和IL-17A。它们两位都是细胞因子风暴的深度参与者,IL-6甚至还是治疗的主要靶点之一。
使用其他实验方法剥夺小鼠睡眠,同样能够观察到促炎细胞因子的升高。看来,“不睡”并不用很彻底,就能带来炎症。
考虑到睡眠终究是一种大脑行为,研究者决定从脑中寻找答案。此前有研究证实,血脑屏障的外排是由内源性生物钟调节的,因此会表现出昼夜节律。但是在睡眠剥夺小鼠中,节律明显减弱,取而代之的是ATP结合盒(ABC)转运蛋白介导的外排整体增加了。
挨个排查了ABC转运蛋白的底物,再结合APAP和皮质酮的作用对象,研究者们把目光放到了前列腺素上,前列腺素D2(PGD2)是睡眠促进的最有效的内源性物质之一。
简单来说,睡眠剥夺会导致小鼠脑内PGD2积累和ABBC4介导的血脑屏障外排增加,这些PGD2与G蛋白偶联受体DP1作用,促进促炎细胞因子释放,引起细胞因子风暴,导致外周中性粒细胞积累和多器官功能障碍综合征。
还是得好好睡觉啊!
参考资料:
[1]https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(23)01176-5
文章来源:奇点网