熬夜減壽50%?腸道抗氧化可救!揭秘睡眠剝奪如何從腸道ROS風暴席捲身體_風聞
时光派-时光派官方账号-聚集全球前沿、全面、专业抗衰资讯1小时前

你是否也曾為趕論文、刷劇或打遊戲而通宵達旦?那句“熬夜傷身”的忠告似乎老生常談,但背後的科學真相遠比想象中更觸目驚心。**最近幾年的突破性研究發現,長期嚴重缺乏睡眠能直接導致果蠅死亡,而這一切的“風暴眼”,竟然在我們的腸道里[1]!**今天,我們就來揭秘這個關於睡眠與腸道健康的科學故事。


缺覺,真的會導致腸道積累過量的ROS嗎?
2020年哈佛大學醫學院在頂級期刊上發表了一項研究表明,被熱刺激神經元而失去了絕大多數睡眠時間的果蠅,壽命縮短了整整一半,在實驗第20天就全部死亡,相比之下,正常沒有被剝奪睡眠的果蠅在實驗第25天時生存率仍接近100%。
研究者檢查了果蠅全身多個組織,尋找損傷跡象發現了一個共同點:只有腸道出現了顯著異常——這裏積累了大量的活性氧(ROS)[1]。

圖注:圖C:各個組織器官中的ROS的含量,腸道中的含量出現了異常的升高(DHE是二氫乙啶,用於檢測ROS的含量,DHE含量越高,ROS含量越高);圖D:熒光部分顯示腸道中的ROS水平
ROS是細胞代謝過程中產生的、化學性質極其活潑的分子,就像身體內部的“鏽蝕劑”。適量的ROS有信號傳遞等生理作用,但過量就會攻擊細胞內的DNA、蛋白質和脂質,引發氧化應激,導致細胞損傷甚至死亡。
在研究中發現ROS是一個逐漸積累的過程,在被剝奪睡眠達到第10天,ROS的量達到最高。當不再剝奪果蠅睡眠15天后,ROS的含量才恢復到接近剝奪睡眠之前的狀態。

圖注:ROS的含量在第10天達到頂峯,但在恢復期第15天時,ROS的水平仍比未剝奪睡眠前略高
損傷的連鎖反應
隨着腸道ROS的積累,研究者觀察到,腸細胞出現DNA損傷、形成壓力應激顆粒(細胞暫停工作的標誌)、溶酶體增多(清理損傷部件)、甚至凋亡和壞死的跡象。腸道就像經歷了一場內部的“戰爭”,滿目瘡痍。

睡眠剝奪觸發腸道ROS致死性積累——小鼠中再現
在被剝奪睡眠的果蠅中,僅腸道中的ROS水平上升。研究者為了證明該結果的普適性,也在小鼠身上進行了睡眠剝奪實驗,同樣也檢查了各個器官(包括肌肉、心臟、肺、肝、腎臟、大腦等),結果發現ROS水平大幅升高同樣僅發生在腸道(小腸和大腸)中,在腦或肝等器官中則沒有顯著升高[1]。看來睡眠不足產生的最大影響不是大腦,傷害最大的是我們的腸道!

圖注:小鼠中各個器官的ROS水平

因為什麼
導致剝奪睡眠後腸道ROS積累?
筆者就納悶了,在眾多組織器官中為什麼缺少睡眠會對腸道中的ROS影響最大,讓我們接着往下扒一扒目前研究發現的熬夜後腸道受罪的主要原因。

D-絲氨酸與ROS積累的關係
最近,《Science advance》有篇文章提出,在被剝奪睡眠的果蠅中,腸道內ROS積累和D-絲氨酸之間息息相關[2]。D-絲氨酸(D-Ser)是一種主要來源於腸道的氨基酸,會促進日常睡眠。
睡眠壓力與腸道激活:當睡眠不足時,大腦中負責感受睡眠壓力(即睏意)的特定神經元會釋放一種信號分子GABA(γ-氨基丁酸)。這個GABA信號會傳遞到腸道,被腸道細胞上的GABA受體接收。
接收到“身體很缺覺”的信號後,腸道細胞就被激活並大量生產D-絲氨酸。此後會激活腦中的NMDAR1受體,緩解睡眠壓力,但持續的睡眠剝奪,會負荷超載噢。

代謝的崩潰:過量的D-絲氨酸擾亂了腸道細胞的正常代謝
研究發現,它增加了細胞內的丙酮酸水平。丙酮酸是“細胞能量工廠”線粒體的主要“燃料”之一。過量的丙酮酸湧入線粒體,導致三羧酸循環(TCA循環)加速運轉,就像引擎超速旋轉。這過程中產生了大量“泄露”的電子,形成了過量的ROS。
同時,D-絲氨酸過量還干擾了過氧化物酶體(另一個負責脂質代謝和ROS清除的細胞器)的正常功能,使其清除ROS的能力下降[3]。雙管齊下,腸道細胞內的ROS徹底失控。

圖注:D-絲氨酸與ROS關係的機制圖
研究者還分別從D-絲氨酸的來源和消除兩個方向進行了實驗[2]。
1. SR基因敲除(關掉“D-絲氨酸製造工廠”) ,結果顯示被剝奪睡眠的果蠅,它們的腸道里沒有堆積很多“有害廢料”ROS,而且令人驚訝的是,這些睡不好的果蠅反而生存時間延長了!
2. DAAO基因敲除(讓“D-絲氨酸清除小隊”罷工),結果顯示被剝奪睡眠的果蠅,腸道里積累的ROS顯著升高。

圖注:SR基因敲除的果蠅在睡眠剝奪條件下生存時間和生存率增加
腸道微生物羣與ROS的關係
還有篇文章提出果蠅的腸道微生物釀酒酵母菌中的CTA1(過氧化氫酶 A,和上面提及的過氧化物酶體相關,是該細胞器中核心的抗氧化酶之一)在睡眠中起調控作用。當果蠅腸道中釀酒酵母菌缺乏過氧化氫酶 A 時,會增加腸道 ROS ,縮短果蠅的睡眠持續時間和壽命[3]。

圖注:過氧化氫酶 A缺乏會減少睡眠時間,減少壽命

今夜,請讓腸道休戰
當大家面臨不得不熬夜的情況,那我們又能如何進行熬夜後的腸道保護呢?其實我們不用過分擔心,科學家們後續對剝奪睡眠的果蠅進行了測試,其中多種食品補充劑都可以清除腸道累積的ROS,可以讓睡眠不足的果蠅擁有正常或接近正常的壽命。這些食品補充劑主要是一些口服類的抗氧化劑,比如褪黑素、硫辛酸、NAD+等[1]。
不過需要注意的是,這些補充劑僅僅是在“救急”時有效,它們並沒有延長未被剝奪睡眠的、正常休息的果蠅的壽命[1]。這恰恰説明,人工手段終究是退而求其次的選擇,最根本的防護,依然是自然節律本身!
當通宵的誘惑再次降臨,請記住:關閉屏幕,放下焦慮,讓睡眠為腸道築起抗氧化的長城。畢竟,那由數千萬年進化刻寫、藴藏在晝夜交替之中的健康密碼,永遠是最可靠的生命守護者。
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參考文獻
[1] Vaccaro, A., Kaplan Dor, Y., Nambara, K., Pollina, E. A., Lin, C., Greenberg, M. E., & Rogulja, D. (2020). Sleep Loss Can Cause Death through Accumulation of Reactive Oxygen Species in the Gut. Cell, 181(6), 1307–1328.e15. https://doi.org/10.1016/j.cell.2020.04.049
[2] Zheng, F., Liu, S., Wei, T., Wang, L., Chang, Y., Qu, H., & Zheng, L. (2025). Role of d-serine in intestinal ROS accumulation after sleep deprivation. Science advances, 11(29), eadr8592. https://doi.org/10.1126/sciadv.adr8592
[3] Li, Y., Xu, S., Wang, L., Shi, H., Wang, H., Fang, Z., Hu, Y., Jin, J., Du, Y., Deng, M., Wang, L., & Zhu, Z. (2023). Gut microbial genetic variation modulates host lifespan, sleep, and motor performance. The ISME journal, 17(10), 1733–1740. https://doi.org/10.1038/s41396-023-01478-x