研究人員以秀麗隱杆線蟲為模型，研究了脂肪與睡眠的關係。
熬夜會讓人變胖嗎？越來越多的研究指出，睡不好的人往往食慾不受控制，肥胖的風險隨之增加，進而攝入更多的卡路里。
然而，4月21日發表在《公共科學圖書館·生物學》雜誌中的一項新研究表明，事實可能正好相反：不是缺少睡眠導致肥胖，而是超標的體重導致了糟糕的睡眠。
美國賓夕法尼亞大學佩雷爾曼醫學院和內華達大學裡諾分校的研究人員在顯微鏡下研究秀麗隱杆線蟲（C. elegans）後得出了以上結論。
“我們認為，睡眠是身體在能量水平下降的情況下保存能量的方式。如果禁食一天，你很可能會因能量耗盡而感到睏倦。”論文合著者、賓夕法尼亞大學副教授David Raizen說。
Raizen強調，雖然這些來自蠕蟲的發現不能直接應用於人類，但秀麗隱杆線蟲為我們研究哺乳動物的睡眠提供了一個優質模型。與其它有神經系統的動物一樣，它們也需要睡眠。不過，和人類這樣具有複雜神經迴路的生物不同，秀麗隱杆線蟲只有302個神經元——科學家們確信其中一個是睡眠調節器。
對於人類，嚴重的睡眠中斷會導致食慾和胰島素抵抗增加，而每晚睡眠時間少於6小時的人則更容易患上肥胖症和糖尿病。此外，已有研究證明，飢餓感會影響人類、大鼠、果蠅和線蟲的睡眠，這表明睡眠至少在一定程度上受到營養供應的調節。然而，科學家們一直不清楚兩者究竟在以何種方式相互作用。
“我們想知道睡眠到底起了什麼作用。睡眠不足和其他慢性疾病是有聯繫的。但這只是一種聯繫，我們還是無法確定是睡眠不足導致了肥胖傾向，還是肥胖導致了睡眠不足。”內華達大學裡諾分校生物學副教授Alexander van der Linden博士說。
為研究代謝和睡眠的聯繫，研究人員對秀麗隱杆線蟲進行了基因修飾， “關閉”了其控制睡眠的神經元。這些線蟲依然可以吃東西，呼吸以及繁殖，但喪失了睡眠能力。他們發現，隨著神經元的關閉，線蟲體內的三磷酸腺苷（ATP）的濃度大幅下降。
“這證實了，睡眠是保存能量的一種方式。” Raizen解釋說。
在之前的研究中，van der Linden實驗室研究了秀麗隱杆線蟲體內一種名為KIN-29的基因。該基因與人類的鹽誘導激酶（SIK-3）基因同源，後者被認為是睡眠壓力的信號。
令人驚訝的是，當研究人員敲除kin29基因，創造出睡不著覺的線蟲時，發現儘管這些變異秀麗隱杆線蟲的ATP水平降低了，但體內仍然積累了多餘的脂肪。這與人類的肥胖狀況很相似。
研究人員假設，釋放存儲的脂肪是促進睡眠的一種機制。為了驗證假設，研究人員再次對kin29突變體線蟲進行了處理，這一次，它們表達了一種“釋放”脂肪的酶。由此，線蟲又可以睡覺了。
這可以解釋為什麼肥胖的人會有睡眠問題。“在脂肪儲存和控制睡眠的腦細胞之間可能存在信號問題。”他說。
雖然關於睡眠仍有許多問題有待解決，但Raizen認為，這篇論文使科學家們離理解睡眠的核心功能以及如何治療常見的睡眠障礙更近了一步。
編譯：Max 審稿：西莫 責編：雷鑫宇
期刊來源： 《公共科學圖書館·生物學》
期刊編號： 1545-7885
原文鏈接：https://www.eurekalert.org/pub_releases/2020-04/uops-ril042120.php
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