缺覺四天誘發(fā)全身炎癥風暴！睡眠對大多數(shù)動物來說都是頭等大事，人的一生約有1/3在睡夢中度過。要睡這么多覺，自然是因為睡覺有其必要，睡眠對免疫調節(jié)、認知表現(xiàn)、代謝等多種生物過程有重要作用，長時間的睡眠剝奪（SD）可導致多種模式動物的過早死亡。

知曉這一切但昨天還是熬夜了的

（其實平常也有在熬）

奇點糕顫抖點開了《細胞》新發(fā)的論文……

北京生物研究所張二荃團隊設計了一種全新的睡眠剝奪實驗方法，能令小鼠在96%的時間內能保持清醒。小鼠如是無眠4天之后，即表現(xiàn)出嚴重的全身炎癥反應和多臟器衰竭，約80%死亡。

機制上，睡眠不足會增加腦內前列腺素D2（PGD₂）產生和經血腦屏障（BBB）的外流，并在外周引發(fā)細胞因子風暴。

參考資料

為了研究缺覺的影響，其實科學家已經發(fā)明出來了蠻多

折磨小鼠

標準實驗方法，不過這些方法并不能夠有效地長期抑制所有睡眠模式。

為了找到新方法，研究者們首先分析了大量小鼠睡眠/覺醒周期的活動視頻，他們發(fā)現(xiàn)，當小鼠進入睡眠狀態(tài)的時候，會采取一個低頭蜷縮的姿勢。針對這個動作，研究者們在鼠籠中放入約8mm高的淺水，水剛好沒到小鼠的腳踝，這樣在小鼠要睡著的時候，身體蜷縮，鼻子就會碰到水面從而醒來。這種方法被研究者命名為“curling prevention by water” （CPW）。

根據腦電圖/肌電圖（EEG/EMG）的記錄，

小鼠在CPW中，可每天保持約1400分鐘清醒，也就是96%的時間都清醒。

平均下來，和對照組小鼠相比，CPW小鼠失去了約95%的非快速眼動睡眠（NREM）和83%的快速眼動睡眠（REM）。

CPW

隨后研究者對小鼠執(zhí)行了4天的CPW，可怕的是，約有80%小鼠在睡眠剝奪開始后72-96小時死亡。

在死亡之前，這些小鼠行為上無法保持平衡、對輕微觸摸刺激沒有反應，病理檢查發(fā)現(xiàn)它們的肝臟、脾臟、肺、腎等多個器官都表現(xiàn)出了組織損傷。

少數(shù)存活下來的小鼠狀態(tài)也并不好，它們的血清丙氨酸轉氨酶（ALT）、天冬氨酸轉氨酶（AST）和尿素顯著升高。這些數(shù)據表明，

長期的睡眠剝奪會導致危及生命的多器官功能障礙綜合征（MODS）

。

睡眠剝奪（SD）小鼠很快開始大量死亡

研究者分析了睡眠剝奪48小時的小鼠的組織病理，觀察到了中性粒細胞向肝臟浸潤增加。結合顯著的器官損傷，研究者猜測，小鼠可能遭受了嚴重的細胞因子風暴。在人類中，細胞因子風暴表現(xiàn)為促炎細胞因子的過度釋放，并引起器官損傷乃至死亡。

研究者監(jiān)測了小鼠在睡眠剝奪期間27種細胞因子水平的變化，果然觀察到隨著睡眠剝奪的進行，大多數(shù)促炎細胞因子上調，尤其是IL-6和IL-17A。它們兩位都是細胞因子風暴的深度參與者，IL-6甚至還是治療的主要靶點之一。

使用其他實驗方法剝奪小鼠睡眠，同樣能夠觀察到促炎細胞因子的升高?？磥恚安凰辈⒉挥煤軓氐?，就能帶來炎癥。

隨著睡眠剝奪，促炎細胞因子水平上調

當使用對乙酰氨基酚（APAP）或皮質酮治療，小鼠因睡眠剝奪死亡的狀況就好轉了很多。

抗炎治療后，小鼠因睡眠剝奪死亡的比例下降了

那么缺乏睡眠究竟是如何導致全身炎癥的呢？

考慮到睡眠終究是一種大腦行為，研究者決定從腦中尋找答案。此前有研究證實，血腦屏障的外排是由內源性生物鐘調節(jié)的，因此會表現(xiàn)出晝夜節(jié)律。但是在睡眠剝奪小鼠中，節(jié)律明顯減弱，取而代之的是ATP結合盒（ABC）轉運蛋白介導的外排整體增加了。

挨個排查了ABC轉運蛋白的底物，再結合APAP和皮質酮的作用對象，研究者們把目光放到了前列腺素上，前列腺素D2（PGD₂）是睡眠促進的最有效的內源性物質之一。

簡單來說，睡眠剝奪會導致小鼠腦內PGD₂積累和ABBC4介導的血腦屏障外排增加，這些PGD₂與G蛋白偶聯(lián)受體DP1作用，促進促炎細胞因子釋放，引起細胞因子風暴，導致外周中性粒細胞積累和多器官功能障礙綜合征。

睡眠剝奪導致免疫失衡的機制

雖然咱們日常生活里大概率不會碰到這么極端的無眠狀況，但是從既往的人類睡眠剝奪試驗來看，一宿不睡腦子會崩潰、免疫會崩潰、代謝會崩潰……

（第二天上班的精神也會崩潰罷）