研究人员发现了蠕虫的肥胖和睡眠不足之间的联系

熬夜会让你变胖吗?越来越多的研究表明,睡眠质量差会降低食欲,从而增加肥胖的风险,进而导致摄入更多的卡路里。

但本周发表在《公共科学图书馆·生物学》上的一项新研究发现,这种反应可能会翻转的方向:这不是睡眠不足会导致肥胖,而是体重超标会导致睡眠不好,据研究人员从宾夕法尼亚大学佩雷尔曼医学院和内华达大学里诺,谁发现了他们的研究结果在显微镜下可见的蠕虫秀丽隐杆线虫的(秀丽隐杆线虫)。

“我们认为,睡眠是身体试图在能量水平下降的情况下保存能量的一种功能。我们的研究结果表明,如果你禁食一天,我们可以预测你可能会感到困倦,因为你的能量存储会被耗尽,”研究的合著者、医学博士、神经学副教授、宾夕法尼亚大学时间生物学和睡眠研究所的成员David Raizen说。

Raizen强调,虽然这些关于蠕虫的发现不能直接应用于人类,但秀丽隐杆线虫为研究哺乳动物睡眠提供了一个令人惊讶的好模型。像所有其他有神经系统的动物一样,它们也需要睡眠。但与拥有复杂的神经回路且难于研究的人类不同,秀丽隐杆线虫只有302个神经元——其中一个科学家可以肯定是睡眠调节器。

据海外就医机构和生元得知在人类中,严重的睡眠中断会导致食欲和胰岛素抵抗的增加,而长期每晚睡眠不足6小时的人更有可能患上肥胖症和糖尿病。此外,人类、老鼠、果蝇和蠕虫的饥饿已被证明会影响睡眠,这表明睡眠至少在一定程度上受到营养供应的调节。然而,睡眠和饮食同时进行的方式仍不清楚。

“我们想知道,睡眠到底在做什么?”睡眠不足和其他慢性疾病,如糖尿病,是有联系的,但这只是一种联系。目前尚不清楚是睡眠不足导致了肥胖的倾向,还是肥胖导致了睡眠不足,”该研究的合著者、内华达大学里诺分校的生物学副教授亚历山大·范德林登博士说。

为了研究新陈代谢和睡眠之间的关系,研究人员对秀丽隐杆线虫进行了基因改造,使其“关闭”一个控制睡眠的神经元。这些蠕虫仍然可以进食、呼吸和繁殖,但它们失去了睡眠的能力。当这个神经元被关闭后,研究人员发现三磷酸腺苷(ATP)水平大幅下降,而ATP是人体的能量货币。

研究人员发现了蠕虫的肥胖和睡眠不足之间的联系

“这表明睡眠是一种保存能量的尝试;它实际上并没有造成能量的损失,”Raizen解释道。

在之前的研究中,van der Linden实验室研究了秀丽隐杆线虫中一种名为KIN-29的基因。该基因与人类的盐诱导激酶(SIK-3)基因同源,后者已经被认为是睡眠压力的信号。令人惊讶的是,当研究人员敲除kin29基因创造出睡不着觉的蠕虫时,变异的秀丽隐杆线虫积累了过量的脂肪——类似于人类的肥胖状况——尽管它们的ATP水平降低了。

研究人员假设,脂肪存储的释放是促进睡眠的一种机制,而kin29突变体不睡觉的原因是他们无法释放脂肪。为了验证这一假设,海外就医机构和生元了解研究人员再次对kin29突变体蠕虫进行了处理,这一次表达了一种“释放”它们脂肪的酶。有了这样的操作,蠕虫又可以睡觉了。

Raizen说这可以解释为什么肥胖的人会有睡眠问题。“在脂肪储存和控制睡眠的脑细胞之间可能存在信号问题,”他说。

虽然关于睡眠仍有许多问题有待解决,但Raizen说,这篇论文使研究团队更近一步地了解了它的一个核心功能——以及如何治疗常见的睡眠障碍。

他说:“在睡眠领域有一种普遍的、包罗一切的观点,认为睡眠完全与大脑或神经细胞有关,而我们的研究表明,这未必是正确的。”“大脑和身体其他部位之间存在一些复杂的相互作用,与睡眠调节有关。” 海外就医机构和生元会及时给大家更新更多的国外资讯。


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