Nature发布重大突破:真正将心血管危险因素与睡眠健康联系起来的分子机制

【字体: 时间:2019年02月14日 来源:生物通

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  健康专家表示,这一新发现的生物机制——一种神经免疫通路(neuro-immune axis,生物通注)可能是一项重大突破,未来有朝一日会带来心脏病,睡眠和其他疾病的新疗法。

  

生物通报道:获得充足的睡眠是健康的关键,麻省总医院的科学家们揭开了夜晚睡眠如何预防心脏病的神秘面纱。他们发现了大脑,骨髓和血管之间前所未有的新机制,并指出了哪种睡眠方式可以防止动脉粥样硬化斑块的形成。

这一研究成果公布在2月14日的Nature杂志上,研究人员表示,这一途径的发现再次强调了获得足够的优质睡眠,维持心血管健康的重要性,也为抗击心脏病找到了新的靶标。

领导这项研究的麻省总医院Filip Swirski博士表示,“我们发现,睡眠有助于调节骨髓中炎症细胞的生成和血管的健康,相反,睡眠中断会破坏对炎症细胞生成的调控,导致更多的炎症和心脏病发生。此外,我们还确定了大脑中一种激素(之前发现可以调控觉醒)如何控制骨髓中的这一过程,以及预防心血管疾病的机制。”

睡眠不足

睡眠不足是影响数百万各年龄段人群的主要公共卫生问题。研究表明,在适当的时间获得足够的优质睡眠对于健康至关重要,但在美国,只有不到一半的成年人每天保证了7到8小时的睡眠时间。

Swirski指出,尽管可能存在其他类似机制,但这一最新研究结果令人兴奋。近年来越来越多的研究将睡眠不足​​、某些睡眠障碍(如睡眠呼吸暂停)与肥胖,糖尿病,癌症以及心脏病的风险增加联系在了一起。但科学家对其中的细胞和分子基础知之甚少,最新研究可能有助于解释睡眠与心血管健康之间的联系。

真正的分子机制

为了更多地了解这种睡眠缺乏对心血管疾病的影响,研究人员设计了一组经过基因工程改造患上动脉粥样硬化的小鼠,他们让其中一半小鼠的睡眠模式被破坏,另一半保持正常的睡眠。

随着时间的推移,与其他小鼠相比,睡眠中断的小鼠的动脉病变逐渐增大。也就是睡眠中断的小鼠会出现动脉斑块或脂肪沉积物,比正常睡眠模式的小鼠高出三分之一。而且睡眠中断的小鼠在其循环系统中产生的某些炎症细胞水平是对照小鼠的两倍,此外这种小鼠体内的hypocretin(一种被认为在调节睡眠中起关键作用的大脑激素)水平也较低。

正常睡眠模式小鼠动脉斑块图像(左)和睡眠中断小鼠模型的动脉斑块图像(右)。睡眠中断小鼠中的动脉斑块量明显更大。

之后,研究人员给睡眠不足的小鼠添加hypocretin补充剂,结果发现与未获得补充剂的小鼠相比,接受hypocretin补充的睡眠不足,动脉粥样硬化小鼠会逐渐产生更少的炎症细胞,动脉粥样硬化病变也更小了。这些结果表明,睡眠中断期间的hypocretin损失导致了炎症和动脉粥样硬化。

但研究人员也警告说,还需要在人体中进行更多的研究验证这些发现,尤其是如果考虑hypocretin进行治疗实验。

健康专家表示,这一新发现的生物机制——一种神经免疫通路(neuro-immune axis,生物通注)可能是一项重大突破,未来有朝一日会带来心脏病,睡眠和其他疾病的新疗法。

“这似乎是将血液、心血管危险因素与睡眠健康联系起来的最直接证据,”NHLBI国家睡眠障碍研究中心主任Michael Twery博士说。

“了解睡眠不足和昼夜健康对血细胞形成和血管疾病的潜在影响,将为开发改进治疗方法开辟新途径,”Twery补充道。

(生物通:万纹)

原文标题:

Sleep modulates hematopoiesis and protects against atherosclerosis.

DOI: 10.1038/s41586-019-0948-2



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