怪不得“睡不够难长高”！Cell：大脑暗藏生长激素"调节开关"，睡眠与觉醒的平衡密码被破解

正如每位健身爱好者深知的那样，深度安稳的睡眠能提升生长激素（GH）水平，进而强健肌肉骨骼、促进脂肪燃烧；对青少年而言，缺乏充足睡眠带来的生长激素不足，更可能让身高潜力难以充分发挥。但长期以来，为何睡眠不足 ——尤其是非快速眼动睡眠（NREM）这一早期深睡阶段缺失，会导致生长激素水平下降，始终是个未解之谜。

加州大学伯克利分校的研究团队在《细胞》杂志发表的最新研究中，终于剖析了睡眠期间控制生长激素释放的大脑神经回路，并发现了一种能精细平衡生长激素水平的新型大脑反馈机制。这些发现为理解睡眠与激素调节的相互作用提供了清晰路线图，更有望为治疗糖尿病等代谢性疾病、帕金森病等退行性疾病相关的睡眠障碍开辟新路径。

“人们早就知道生长激素释放与睡眠紧密相关，但此前的认知大多来自睡眠期间的抽血检测，” 该研究第一作者、加州大学伯克利分校神经科学系及海伦・威尔斯神经科学研究所博士后 Xinlu Ding 指出，“我们首次直接记录小鼠的神经活动来观察背后的机制，相当于搭建了一个基础神经回路框架，为未来开发各类治疗方法提供了依据。” 这一发现意义重大，因为生长激素负责调节葡萄糖和脂肪代谢，而睡眠不足导致的生长激素失衡，正是肥胖、糖尿病和心血管疾病风险上升的重要诱因。

控制生长激素释放的关键 “玩家”——生长激素释放激素（GHRH）神经元和两种生长抑素（SST）神经元，深藏在所有哺乳动物共有的古老大脑中枢 ——下丘脑中。它们在睡眠-觉醒周期中协同工作，精准调控生长激素的分泌。研究团队通过将电极植入小鼠大脑，结合光刺激下丘脑神经元并监测活动变化，揭开了这一神经内分泌回路的运作奥秘。由于小鼠的睡眠呈碎片化（每次仅几分钟），无论白天黑夜都有多次睡眠 - 觉醒转换，这为捕捉不同状态下的生长激素变化提供了绝佳条件。

借助先进的回路追踪技术，研究人员发现，促进生长激素释放的 GHRH 和抑制其释放的 SST，在快速眼动睡眠（REM）和非快速眼动睡眠期间有着截然不同的 “工作模式”：在 REM 睡眠时，GHRH 和 SST 会同时出现强烈活性激增，相互作用下推动生长激素释放；而在 NREM 睡眠时，调节机制更为温和 ——SST 活性降低，GHRH 活性仅适度上升，通过这种 “一减一增” 的平衡促进生长激素分泌。尽管两种睡眠状态下的生长激素平均水平相近，但由于小鼠在 NREM 睡眠上花费的时间远多于 REM 睡眠，因此大部分生长激素释放实际发生在 NREM 阶段。

更令人惊喜的是，研究发现了一条此前未被认知的反馈通路：释放到体内的生长激素会 “反向作用” 于脑干的蓝斑区（LC）神经元，增强其兴奋性。蓝斑区是负责觉醒、注意力、认知和探索行为的关键脑区，其功能失调与多种精神和神经系统疾病密切相关。这种反馈形成了一种类似 “阴阳平衡” 的稳态调节：睡眠期间，生长激素逐渐积累并刺激蓝斑区，推动大脑向觉醒状态过渡；而 Dan Silverman 在早前研究中已发现，当蓝斑区过度兴奋时，反而会触发睡意。

“这说明睡眠和生长激素构成了一个精密平衡的系统：睡眠过少会减少生长激素释放，而过多的生长激素又会推动大脑转向觉醒，”Silverman 解释道，“睡眠驱动生长激素释放，生长激素又反馈调节觉醒，这种平衡对身体生长、组织修复和代谢健康至关重要。”

更值得关注的是，生长激素通过蓝斑区发挥作用，而蓝斑区在觉醒时控制着整体大脑兴奋度，因此这种平衡可能还对注意力和思维能力产生广泛影响。“生长激素不只是帮你增肌强骨、减少脂肪，还可能带来认知益处，在你醒来时提升整体觉醒水平，”Ding 补充说。

对于未来的应用，研究团队充满期待。“理解生长激素释放的神经回路，最终可能指向新的激素疗法，要么改善睡眠质量，要么恢复正常的生长激素平衡，”Silverman 表示，“目前已有实验性基因疗法能靶向特定细胞类型，而这个新发现的回路或许能成为调节蓝斑区兴奋性的新切入点。这是此前从未被探讨过的方向。”（生物谷Bioon.com）

参考文献：

Xinlu Ding et al, Neuroendocrine circuit for sleep-dependent growth hormone release, Cell (2025). DOI: 10.1016/j.cell.2025.05.039.