為什麼睡眠不足危害健康縮短壽命?氧化應激、自由基是關鍵

人為什麼要睡覺呢?睡覺是什麼原因引起的?為什麼疲勞時候容易打瞌睡?現在,牛津大學研究回答了這個問題。牛津大學的研究人員Anissa Kempf(肯普夫),GeroMiesenböck及其同事發現,果蠅的睡眠是由氧化應激、體內自由基和抗氧化劑的失衡驅動的。肯普夫將於2月17日星期一在美國加利福尼亞聖地亞哥的生物物理學會第 64 屆年會上介紹他們的研究。

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研究驅動睡眠的機制

“我們知道果蠅大腦中的哪些神經元可以促進睡眠,但是我們不知道是什麼信號激活了這些神經元。我們致力於識別這些信號,以便首先了解哪些驅動器處於休眠狀態。”

牛津大學研究員Anissa Kempf

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研究方法

肯普夫及其同事從早期的工作中知道,在睡眠期間,電流流過電壓門控的鉀離子通道,稱為“振動器”。他們還知道,Shaker輔助因子參與細胞代謝,並且具有遺傳線索表明細胞氧化應激可能參與其中。他們比較了休息良好的果蠅的睡眠神經元,以及在每十二秒鐘激活一次的彈簧加載平臺上保持清醒的果蠅,後者具有更多的活性氧,也稱為自由基

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活性氧誘發睡眠

然後,肯普夫(Kempf)及其同事使用卓越的精密度和卓越的顯微鏡技術,觀察了活果蠅大腦的神經元,使其進入睡眠/喚醒週期。蒼蠅的頭保持固定在顯微鏡下,而它們的身體可以自由移動,使它們能夠在像針頭大小的球上行走,該球的旋轉使研究人員能夠識別蒼蠅是清醒的還是睡著的。使用遺傳操作,該系統的氧化應激讀數和電生理學測量結果,他們發現氧化副產物氧化了輔酶煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADPH),後者與另一種稱為“超動力”的蛋白質結合,從而開啟了搖床,並誘發了睡眠。

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活性氧有害健康

作為這種機制的證明,肯普夫說:“通過增加這些神經元中的活性氧種類,我們可以增加睡眠,反之,我們可以減少這些神經元的活性並減少果蠅的睡眠。”

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“有趣的是像活性氧這樣的物質是一種重要的促進睡眠的信號。活性氧對細胞有毒並損害細胞,因此細胞有可能對此作出反應,以減輕在運動過程中積累的活性氧的潛在損害。”

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充足睡眠很重要

他們的研究還可以解釋為什麼長期缺乏睡眠會縮短預期壽命。氧化應激被認為在衰老中起作用,如果沒有足夠的定期睡眠,則可能會積累過多。肯普夫說:“通過睡覺,我們有可能防止有機體遭受氧化應激。果蠅或人類,最好避免睡眠不足。”

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睡眠不規律也是誘發糖尿病、壓力的重要因素,引起血糖起伏,需要引起重視。

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