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睡眠时长与生物衰老时钟密切相关:当睡眠受阻,衰老便悄然推进
《Signal Transduction and Targeted Therapy》:Sleep duration links to biological aging clocks: when sleep gets tough, aging gets going
【字体: 大 中 小 】 时间:2026年09月08日 来源:Signal Transduction and Targeted Therapy 81.2
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在一项近期发表于《自然》杂志的大规模生物衰老时钟研究中,MULTI联盟现已表明,睡眠——这一通常被视为生活习惯的因素——实际上是时间生物学的一个可测量标志。他们的工作表明,偏离最佳睡眠时长与多个器官的生物衰老加速有关,
在一项近期发表于《自然》杂志的大规模生物衰老时钟研究中,MULTI联盟现已表明,睡眠——这一通常被视为生活习惯的因素——实际上是时间生物学的一个可测量标志。他们的工作表明,偏离最佳睡眠时长与多个器官的生物衰老加速有关,而健康睡眠可能是促进长寿和降低慢性疾病风险最实用且最具推广性的方式之一。1
本研究以其规模和对衰老生物学的多维评估而独树一帜。作者没有依赖单一的衰老生物标志物,而是在50万名37至84岁的个体中,考察了源自磁共振成像、血浆蛋白质组学和代谢组学的23种生物衰老时钟。他们发现睡眠时长与生物年龄差之间呈U形关系,其中最低年龄差出现在约6.4至7.8小时的睡眠时长处(具体数值因器官和性别而异)。这一模式在23种时钟中有9种具有统计学显著性,且并非局限于大脑。事实上,在心脏、肺、肝脏、免疫、皮肤、内分泌、脂肪和胰腺衰老时钟中也观察到了相关关联,表明睡眠时长捕捉的是广泛的跨器官生物衰老,而非孤立的神经生物学衰退。
这一器官层面的视角具有时代意义。同一研究小组近期的工作已表明,衰老可以在多个器官中加以映射,而器官年龄差与蛋白质、代谢物、遗传架构、疾病风险、死亡率及临床试验轨迹相关。2 这强调了各器官以不同速率衰老,且某一器官的过早衰老可能影响与之相连的其他器官的衰老过程。因此,这项睡眠研究不仅仅关注睡眠时长本身,而是将睡眠置于衰老的复杂系统生物学背景中,在其中紊乱的时间生物学可能在多种组织中留下可检测的印记。
该研究的临床意义同样重要。睡眠不足(< 6小时)和睡眠过长(> 8小时)均与较高的疾病风险和全因死亡率相关。作者识别出异常睡眠时长与未来疾病终点之间153个显著关联,其中睡眠不足与心理健康、代谢性疾病、心血管疾病、肺部和消化性疾病表现出尤为强烈的联系。然而,睡眠不足和睡眠过长通过不同的途径发挥作用。睡眠不足与晚年抑郁症的关联更为直接,可能通过急性应激、免疫失调、交感神经激活以及下丘脑-垂体-肾上腺轴信号传导等途径实现。相比之下,睡眠过长似乎通过更间接的方式与神经精神疾病结局相关联,其中大脑和脂肪衰老时钟部分参与了导致晚年抑郁症的通路(图1)。
与正常睡眠时长相比,睡眠时长模式的紊乱在整个生命周期中对人类衰老和疾病产生影响。睡眠不足(< 6小时)和睡眠过长(> 8小时)均与多个器官系统中生物衰老负担加重相关。这种睡眠时长改变与多器官衰老时钟之间的密切关系导致了系统性疾病结局和死亡风险的增加。BioRender制作
睡眠的生物学为可能的机制性桥梁提供了线索。近期一篇关于睡眠振荡生物学的综述认为,睡眠将去甲肾上腺素、乙酰胆碱、血清素、多巴胺和组胺等主要神经调质重新组织为协调的大脑范围节律。3 这些振荡有助于构建睡眠微结构、血管动力学、脑脊液流动以及代谢废物的类淋巴系统清除。衰老、应激、心血管疾病、精神疾病、药物或物质使用等因素对上述节律的破坏,可能会损害β-淀粉样蛋白和tau蛋白等神经毒性蛋白质的清除。因此,睡眠不仅仅是行为性的休息,而是一种主动的生理状态,同步协调神经、血管、免疫、代谢和清除程序。
这一机制性洞察也可能解释为何睡眠紊乱与生物衰老时钟相关。近期关于哺乳动物衰老和死亡的转录组学研究确定了保守的分子模块,涉及炎症、干扰素信号、线粒体功能、染色质修饰、细胞外基质组织、代谢和应激反应。4 事实上,其中许多通路对睡眠和昼夜节律紊乱敏感。因此,睡眠可能并非通过单一途径影响衰老,而是通过改变炎症、代谢、血管、神经内分泌和修复程序的节律性协调来发挥作用。
该研究存在若干局限性。在50万人的队列中,生物年龄差微小的差异也可能达到统计学显著性。研究报告了p值和曲线复杂度,但未报告解释方差或效应量,因此尚不清楚睡眠时长在多大程度上解释了器官衰老的变异。此外,U形曲线是通过候选平滑参数和分布族从同一数据中选择而来,而这些数据随后又被用于检验显著性,这存在样本内模型选择夸大显著性的可能。此外,遗传工具变量是二元的,即短睡眠或长睡眠与正常睡眠对比,而核心发现却是连续性的U形关系。
其他局限性涉及睡眠和生物标志物的测量。睡眠时长为自我报告,而非通过活动量监测或多导睡眠图进行客观测量。研究未捕捉睡眠质量、睡眠碎片化、睡眠时机、睡眠结构或睡眠规律性。蛋白质组和代谢组谱也随日内波动变化,单一静态采样可能无法完美代表稳定的生物衰老状态,尤其在未充分考虑疾病、药物、饮食、水分摄入或暂时性暴露的情况下。研究也未直接评估昼夜节律失调、轮班工作、光照暴露、时型或进餐时机。未来研究应结合纵向客观睡眠表型分析与重复的分子和影像学衰老时钟,以区分短暂性的生物学噪声与持久的衰老轨迹。
这一点尤为重要,因为睡眠会随年龄变化。老年人往往睡眠较浅且连续性较差,这并不一定意味着他们需要更少的睡眠。衰老会削弱视交叉上核这一主时钟,使睡眠-觉醒节律提前,减少恢复性慢波睡眠,并抑制褪黑素信号。共病、药物、夜尿、疼痛、睡眠呼吸暂停、抑郁症和白天光照暴露减少等因素进一步使睡眠碎片化。因此,老年人的短睡眠可能既反映了可调节的睡眠紊乱,也反映了潜在疾病;而长睡眠则可能提示疲劳、炎症、衰弱或亚临床疾病,而非恢复性休息。
但对于年轻人群呢?尽管本研究聚焦于中年和老年个体,其意义可延伸更早的生命阶段。年轻一代越来越暴露于不规律的睡眠时间表、夜间人造光、深夜进食、轮班工作和社交时差,这些因素可能促进组织过早衰老。这引发了一个假设:睡眠紊乱不仅可能反映健康状况不佳,还可能嵌入现代生活方式暴露因素,从而贡献于更早的疾病易感性。验证这一假设需要纵向队列研究,整合睡眠表型分析、生物衰老时钟、昼夜节律紊乱、炎症和代谢生物标志物、免疫监视以及疾病结局,尤其是随着早发性恶性肿瘤持续上升的情况下。
尽管存在局限性,该研究为转化性衰老研究提供了强有力的线索。其关键贡献并非声称精确的睡眠时长能因果性地减缓每个人的衰老,而是睡眠时长与多器官、多组学生物衰老具有追踪关系,并可作为生物标志物。将睡眠测量纳入风险分层、衰老时钟研究和干预试验中将至关重要,可借助可穿戴设备、5 活动量监测、睡眠日记、光照暴露谱和进餐时机等工具。目标不仅仅是调整睡眠时长,而是在行为、内分泌、免疫、代谢和分子系统中恢复节律性协调。
在精准睡眠尚未成为长寿研究的常规之前,信息依然简单明了:保护你的生物时间。保持规律的日常节律,睡前放下电子设备,保持房间黑暗,享受一个优质的安睡之夜。