人不睡觉为什么会死

长期的睡眠剥夺可能是致命性的。虽然之前只是偶尔在人类中报道了这种现象，但科学家们在1983年对大鼠进行的一项广泛引用的研究表明，完全缺乏睡眠不可避免地会导致死亡。

然而，尽管进行了数十年的研究，一个核心问题仍未解决：为什么动物在不睡觉时会死亡？

近期，来自哈佛医学院的神经科学家发现了睡眠剥夺与过早死亡之间存在意想不到的因果关系。在一项关于睡眠不足的果蝇的研究中，研究人员发现，死亡之前，肠道中总是会积累称为活性氧(reactive oxidative species, ROS)的分子。

文章通讯作者，神经生物学副教授Dragana Rogulja说：“我们采取了一种不偏不倚的方法，在整个身体内搜索了睡眠剥夺造成损害的指标。我们惊讶地发现肠道在导致死亡的过程中起着重要作用。”

“更令人惊讶的是，我们发现可以防止过早死亡。每天早晨，我们所有人都聚集在果蝇周围，惊讶的发现中和肠道中的ROS时，就可以拯救果蝇。”

通过基因操纵果蝇在特定的神经元中表达一种热敏蛋白，已知该蛋白的活性是抑制睡眠。当果蝇被安置在29℃（84华氏度）的条件下，这种蛋白诱导神经元保持持续活跃，阻止了果蝇入睡。

经过10天的温度诱发的睡眠剥夺后，果蝇的死亡率达到峰值，在第20天左右死亡。在相同的环境条件下，具有正常睡眠的对照果蝇最多可以存活40天。

由于死亡率在第10天左右就增加了，因此研究人员在那一天及之前几天寻找细胞损伤的标志。除睡眠不足的果蝇和非睡眠不足的果蝇外，研究人员没有发现包括它们的大脑在内的大多数组织有什么差异，只有一个明显的例外。

哈佛神经生物学研究员Alexandra Vaccaro说：“我们发现，每一次睡眠剥夺的果蝇都以相同的速度死亡，当我们观察细胞损伤和死亡的迹象时，真正有差别的是肠道。我记得当我们进行第一个实验时，就可以在显微镜下立即分辨出惊人的差异。这在实验室研究中几乎从未发生过。”

该研究小组还通过使用轻柔，连续的机械刺激使小鼠保持长达五天的清醒状态，研究了其他物种是否发生了ROS积累。与对照组动物相比，睡眠剥夺小鼠的小肠和大肠中的ROS水平升高，而在其他器官中则没有，这与果蝇的观察结果一致。

为了弄清楚肠道中的ROS是否在睡眠剥夺引起的死亡中起到了因果作用，研究人员分析了防止ROS积累是否可以延长生存期。

他们测试了数十种具有抗氧化剂特性的化合物，这些化合物已知能够中和ROS，结果发现11种作为食品补充剂时，可使睡眠不足的果蝇具有正常或接近正常的寿命。这些化合物（例如褪黑素，硫辛酸和NAD）在清除肠道中的ROS方面特别有效。值得注意的是，补充剂并没有延长非剥夺性果蝇的寿命。

通过基因操纵果蝇，在其肠道中过量产生抗氧化酶的实验，进一步证实了去除ROS在预防死亡中的作用。这些果蝇在缺乏睡眠时具有正常至接近正常的寿命，而在神经系统中过量产生抗氧化酶的对照果蝇则并非如此。

研究人员认为研究结果表明，肠道内ROS的积累在睡眠不足导致的过早死亡中起着核心作用，但他们也警告说，许多问题仍未得到解答。

Kaplan Dor说：“我们仍然不知道为什么睡眠不足会导致肠道内的ROS蓄积，以及为什么如此致命。” “睡眠剥夺可以直接影响肠道，但触发因素也可能起源于大脑。类似地，死亡可能是由于肠道受损或高水平的ROS具有全身作用，或这些作用的组合。”

已知睡眠不足会干扰人体的饥饿传导途径，因此研究小组还测量了果蝇的食物摄入量，分析进食与死亡之间是否存在潜在的关联。

他们发现，与未剥夺的对照相比，一些睡眠不足的果蝇全天吃得更多。但是，限制食物的获取对生存没有影响，表明涉及食物摄入以外的因素。