睡眠不足会由于肠道内活性氧的积累而导致死亡

来源：科学那些事儿

睡眠 （Sleep）是一种包罗万象的状态，使动物不动，对刺激反应迟钝。单一的答案不太可能解释睡眠的功能，因为认知、免疫和新陈代谢等过程都是睡眠依赖的。无数的临床和实验研究把睡眠不足与严重的健康问题。睡眠不足会导致过早死亡生物模型,包括狗、老鼠、蟑螂、苍蝇。从最基本的意义上说，是什么使睡眠成为生存所必需的还不清楚。

睡眠是由神经元产生的，所以人们认为睡眠不足导致的死亡是由于大脑功能受损。这一观点得到了睡眠缺失后明显的认知能力下降的支持。关于睡眠中与大脑相关的恢复功能的两个主要猜想是降低在清醒状态下形成的突触的比例和清除组织间脑区的有害物质。由于很难在清醒时诱导这些过程，也很难在睡眠时抑制它们，因此它们对与睡眠剥夺相关的致死率的贡献尚不清楚。除了损害认知功能外，睡眠缺失还导致胃肠道、免疫、代谢和循环系统功能障碍。目前还不清楚这些是神经系统功能改变的后果，还是睡眠剥夺的直接和独立影响。目前还不清楚这些损伤是否会导致睡眠不足的动物过早死亡。重要的是要知道单一的干预是否可以防止睡眠剥夺动物的致命性。

在2020年6月4日最新一期的 Cell 上，美国哈佛医学院Dragana Rogulja教授研究组发表了题为 Sleep Loss Can Cause Death through Accumulation of Reactive Oxygen Species in the Gut 的论文，报道了睡眠不足会由于肠道内活性氧（reactive oxidative species, ROS) 的积累而导致死亡。

在本项研究中，研究人员在果蝇中用一种常见的睡眠剥夺方法，热激活抑制睡眠的基因，这些神经元的活动会抑制睡眠。发现热激活剥夺果蝇睡眠，导致果蝇寿命变短。热性睡眠剥夺会导致肠道内活性氧的积累，DNA损伤严重。同样的现象也能在小鼠模型上观察到。

随后研究发现当给果蝇施用抗氧化剂化合物，中和并清除肠道中的ROS时，睡眠不足的果蝇可以保持活跃，并具有正常的寿命。

总之，该研究利用三种独立的睡眠剥夺方法发现果蝇肠道内ROS的积累，触发氧化应激。当剥夺停止后，ROS和氧化应激标志物逐渐清除。小鼠的睡眠剥夺也产生了类似的结果，ROS特异性地聚集在小肠和大肠中并引发氧化应激。将活性氧从肠道中清除(口服抗氧化化合物或抗氧化酶的肠道靶向表达)可以使果蝇在睡眠很少或不睡觉的情况下保持正常寿命。初步揭示睡眠剥夺引起死亡的原因。