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題圖 | Unsplash
撰文 | 宋文法
睡眠是人體的一種修復(fù)過(guò)程,可以恢復(fù)精神和解除疲勞。人的一生中,大約三分之一的時(shí)間是在睡眠中度過(guò),良好的睡眠是國(guó)際社會(huì)公認(rèn)的三項(xiàng)健康標(biāo)準(zhǔn)之一。
盡管睡眠的重要性已被廣泛認(rèn)可,但既往的研究往往聚焦于大腦本身,而忽略了外周組織在睡眠中的主動(dòng)作用。實(shí)際上,睡眠不足不僅影響大腦,也影響外周組織,外周組織反過(guò)來(lái)也能影響睡眠。
2026年2月11日,美國(guó)賓夕法尼亞大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)在國(guó)際著名期刊"Nature"上發(fā)表了一篇題為" Sleep-dependent clearance of brain lipids by peripheral blood cells "的研究論文。
研究顯示,睡眠期間,外周血細(xì)胞會(huì)主動(dòng)遷移至大腦,清除日間清醒時(shí)氧化損傷積累的脂質(zhì),從而維持大腦健康,且外周血細(xì)胞向大腦聚集依賴于睡眠。
此外,這一過(guò)程依賴于外周血細(xì)胞中的Eater受體,當(dāng)Eater功能缺失時(shí),會(huì)導(dǎo)致睡眠減少、睡眠碎片化、大腦代謝紊亂、記憶受損,甚至壽命顯著縮短。
令人振奮的是,補(bǔ)充煙酰胺(NAD+ 前體,一種維生素B3)、移植正常血細(xì)胞,可改善Eater功能異常個(gè)體睡眠。
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圖:論文截圖
在這項(xiàng)研究中,研究團(tuán)隊(duì)在果蠅模型中,分析了外周免疫細(xì)胞在睡眠過(guò)程中腦脂質(zhì)清除的核心作用。
結(jié)果發(fā)現(xiàn),在睡眠期間,外周血細(xì)胞會(huì)主動(dòng)向腦部聚集,并與血腦屏障的神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞發(fā)生直接物理接觸。然而,睡眠剝奪顯著減少腦部的血細(xì)胞數(shù)量,通過(guò)藥物誘導(dǎo)睡眠則會(huì)增加其聚集,激活促睡眠神經(jīng)元也會(huì)增加其聚集,這證實(shí)了血細(xì)胞向大腦聚集依賴于睡眠。
進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn),這一過(guò)程依賴于血細(xì)胞表面的Eater受體,當(dāng)Eater基因突變或敲除后,果蠅的睡眠顯著減少,睡眠碎片化,腦內(nèi)脂質(zhì)大量堆積,乙酰輔酶A水平升高,線粒體功能受損,活性氧增加,NAD+水平下降。更嚴(yán)重的是,壽命顯著縮短,且記憶受損。
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Eater缺失會(huì)導(dǎo)致記憶損傷、壽命縮短(圖:論文截圖)
從機(jī)制上講,清醒時(shí),大腦氧化損傷產(chǎn)生脂質(zhì),外周血細(xì)胞通過(guò)Eater受體特異性攝取這些脂質(zhì),而當(dāng)Eater功能缺失時(shí),血細(xì)胞的脂質(zhì)攝取能力喪失,導(dǎo)致脂質(zhì)堆積,進(jìn)而引發(fā)一系列連鎖反應(yīng)。
重要的是,研究團(tuán)隊(duì)還提出了干預(yù)措施,一是移植正常正常血細(xì)胞,可挽救Eater突變果蠅的睡眠,證實(shí)了Eater的重要性;二是補(bǔ)充N(xiāo)AD+ 前體煙酰胺,也可挽救Eater突變果蠅的睡眠;三是通過(guò)藥物誘導(dǎo)睡眠,可挽救其短期記憶損傷。
這些干預(yù)措施一致證實(shí),脂質(zhì)清除障礙,是睡眠和認(rèn)知異常的核心原因。
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圖:論文截圖
綜上,睡眠不僅是大腦休息的過(guò)程,更是外周系統(tǒng)協(xié)助大腦清除代謝廢物的關(guān)鍵階段,外周血細(xì)胞在睡眠期間扮演著搬運(yùn)工角色,幫助大腦清除代謝廢物,且該機(jī)制在進(jìn)化上可能具有保守性,為睡眠障礙、腦代謝疾病的研究提供了全新視角。
參考文獻(xiàn):
https://doi.org/10.1038/s41586-025-10050-w
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