JEM：睡眠不足会对造血干细胞产生负面影响，增加炎症性疾病和心血管疾病风险

在一项新的研究中，来自美国西奈山伊坎医学院的研究人员发现长期睡眠不足会对免疫细胞产生负面影响，这可能导致炎症性疾病和心血管疾病。更具体地说，每晚持续失去一个半小时的睡眠有可能增加这些疾病的风险。相关研究结果近期发表在Journal of Experimental Medicine期刊上，论文标题为“Sleep exerts lasting effects on hematopoietic stem cell function and diversity”。

这项新的研究首次指出长期睡眠不足改变了产生免疫细胞---也称为白细胞---的造血干细胞内部的DNA结构，这可对炎症产生长期影响，并导致炎症性疾病。免疫细胞对抗感染，但如果这些细胞的数量过高，它们就会反应过度并导致炎症。该研究还首次指出，补觉并不能逆转睡眠中断的影响。

论文共同通讯作者、西奈山伊坎医学院心血管研究所主任Filip Swirski博士说，“这项新研究开始确定就长期而言将睡眠和免疫健康关联在一起的生物机制。它表明，在人类和小鼠中，睡眠中断对免疫细胞的编程和它们的产生速度有深刻的影响，导致它们失去保护作用，实际上使感染变得更糟，而且这些变化是持久的。这很重要，因为另一个关键的观察结果是睡眠会减少炎症，反之，睡眠中断会增加炎症。这项新研究强调了成年人坚持每天睡七到八个小时的重要性，以帮助预防炎症和疾病，特别是对于那些有潜在疾病的人。”

作者分析了14名经常每晚睡8小时的健康成年人。首先，作者监测他们每晚至少睡八个小时，持续六周。他们抽取了他们的血液并分析了他们的免疫细胞。然后，同一组成年人每晚将睡眠时间减少90分钟，持续六周，并重新分析他们的血液和免疫细胞。

在研究结束时，作者比较了整晚睡眠（即每晚至少睡八个小时）和睡眠时间限制（即每晚将睡眠时间减少90分钟）期间的血液和细胞样本。由于缺乏睡眠，所有参与者的免疫细胞都发生了明显的变化---它们的数量更多，而且DNA结构发生了改变。经过六周的睡眠限制后，他们的免疫细胞数量增加。

作者还分析了小鼠模型的睡眠。几组小鼠要么被允许不受干扰地睡觉，要么经历睡眠碎片化（在16周内整夜被唤醒）。睡眠碎片化的小鼠经历了10周不间断的睡眠恢复。作者在睡眠无干扰、睡眠碎片化和睡眠恢复阶段从这些小鼠身上提取造血干细胞和免疫细胞，对它们进行分析，并在实验结束后进行比较。

睡眠对造血有长期的影响。图片来自Journal of Experimental Medicine 2022, doi:10.1084/jem.20220081。

小鼠的实验结果与人类的结果一致。它们显示所有睡眠碎片化的小鼠的造血干细胞都发生了重大变化，产生了更多的免疫细胞，并且还出现了DNA重编程的证据。针对这组睡眠碎片化小鼠的一个值得注意的发现是，即使在睡眠恢复后，造血干细胞仍然保留了这种DNA重编程的结构，它们继续产生额外的白细胞，使小鼠容易受到炎症和疾病的影响。

论文共同通讯作者、西奈山伊坎医学院心脏病学助理教授Cameron McAlpine博士说，“我们的研究结果表明，睡眠恢复并不能完全扭转低质量睡眠的影响。我们可以在造血干细胞中检测到睡眠不足的分子印记，即使是在几周的恢复睡眠后。这种分子印记可以使这些干细胞以不适当的方式作出反应，从而导致炎症和疾病。令人惊讶的是,并非所有的造血干细胞亚群都以相同的方式对睡眠不足作出。有一些造血干细胞亚群增殖，数量增加，而其他造血干细胞亚群则变小。这种造血干细胞群体整体多样性的减少和衰老是导致炎症性疾病和心血管疾病的一个重要因素。”（生物谷 Bioon.com）

参考资料：

Cameron McAlpine et al. Sleep exerts lasting effects on hematopoietic stem cell function and diversity, Journal of Experimental Medicine 2022, doi:10.1084/jem.20220081.