敲黑板!Nature:睡眠很重要,关乎心血管健康
2019/02/16
缺少睡眠,会加速动脉粥样硬化!


图片来源:Pixabay

睡眠不足,会带来很多坏处:熊猫眼、头疼、身乏……

更严重的是,缺乏睡眠会增加心血管疾病的风险,包括动脉粥样硬化、心脏病。

为什么睡眠会与动脉堵塞有关联?这一直是个谜。

现在,《Nature》期刊上一篇文章试图解开谜团:科学家们以小鼠为模型,在“大脑-骨髓-血管”之间发现了一个前所未有的信号,或可解释睡眠不足加剧心血管疾病风险的原因。

科学家们相信,如若这一机制同样适用于人类,它将有助于揭示睡眠与多种疾病的关联,例如肥胖、癌症等。

“并非有所睡眠不足的人都会患上心血管疾病。” 宾夕法尼亚大学佩雷尔曼医学院的行为神经学家Namni Goel认为,这项研究打开了一个“窗口”,让我们有机会找到真正危险的人。


https://doi.org/10.1038/s41586-019-0948-2

缺少睡眠,会加速动脉粥样硬化

许多心血管疾病,脂肪沉积物会聚积在动脉壁上,并且会破裂引发中风或者心脏病。免疫细胞(特别是单核细胞)也在其中发挥关键作用。他们会涌向脂肪沉积物,并生成有助于斑块生长的细胞。

免疫学家Filip Swirski带领团队以遗传上更易发生动脉斑块的小鼠为模型。为了扰乱它们的睡眠,研究人员将小鼠放置在特殊的笼子里——在小鼠本应正常休息的12个小时内,笼子地板上有一根金属条会周期性地滑动。每隔2分钟,小鼠会感受到金属条的靠近,然后醒过来跳过它。


图片来源:Nature

听起来有点惨,但是研究人员认为,这是该领域梦寐以求的最有压力的睡眠中断技术之一(其他方法有让小鼠陷入水中等)。

相比于正常睡觉的小鼠,经历12周“碎片化睡眠”的小鼠动脉中病斑较大(比对照组高出1/3),且血液中单核细胞和中性粒细胞的水平较高。


相比于睡眠不受干扰的小鼠主动脉(左图),右图中睡眠受扰的小鼠动脉中明显有更多的斑块聚积(红色)。图片来源:Nature

与大脑有关?

这些超标的免疫细胞来源于骨髓中的干细胞。但是科学家们并不清楚,为什么干细胞如此活跃?

他们研究了下丘脑(调控觉醒的脑区域),结果显示,在长期睡眠不足的小鼠大脑中,下丘脑中分泌的信号分子hypocretin减少了。

Hypocretin是1998年发现的一种食欲刺激分子,研究证实其也有促进觉醒的功能。而且在嗜睡症患者大脑内,表达这一信号分子的神经元较少。

研究人员发现,因为遗传因素无法分泌hypocretin的小鼠,它们血液中含有更多的免疫细胞。

随后,研究团队在小鼠骨髓中搜索了表面携带hypocretin受体的细胞。他们发现,对hypocretin敏感的细胞是白细胞的一个子集。而且,hypocretin似乎限制了一种促进骨髓干细胞产生更多免疫细胞的关键蛋白质。

这意味着,hypocretin可能是一种“刹车因子”,是免疫细胞产生的重要制约因素。


缺少睡眠会导致hypocretin水平降低,进而导致骨髓中一系列验证变化(免疫细胞产生过多),伴随着时间的累积最终破坏血管并引发动脉粥样硬化的发生。(图片来源:Filip Swirski)

Filip Swirski推测,除了促进觉醒之外,hypocretin还会给骨髓细胞传递信号,让它们“坚持正道”。一旦小鼠反复被唤醒(缺乏睡眠),负责产生hypocretin的神经细胞会因为过度劳作而“罢工”。

这可能不是关联睡眠和心血管疾病的唯一机制。波士顿塔夫斯大学的遗传学家JoséOrdovás认为,这可能有助于解释人类观察到的风险增加,他们最近发现即使控制了肥胖等危险因素,睡眠不足或缩短的人也更容易患上动脉粥样硬化和高血压。

参考资料:

Poor sleep could clog your arteries. A mouse study shows how that might happen

Study helps solve mystery of how sleep protects against heart disease

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