北大团队发现肠道菌群调节睡眠新机制,40Hz闪光或成失眠新疗法
北大团队发现肠道菌群调节睡眠新机制,40Hz闪光或成失眠新疗法
近日,北京大学第六医院精神卫生研究所陆林团队在Molecular Psychiatry杂志上发表重要研究成果,揭示了肠道微生物通过调节丁酸盐代谢物来影响睡眠的新机制。这一发现不仅深化了我们对睡眠调节机制的理解,更为治疗失眠提供了新的潜在策略。
肠道微生物如何影响睡眠?
研究团队通过对比特定无病原体(SPF)和无菌(GF)小鼠的睡眠模式,发现肠道微生物群的缺失显著改变了小鼠的睡眠-觉醒结构。具体表现为:
- GF小鼠在光照期的清醒时间减少,黑暗期的清醒时间增加
- 黑暗阶段的非快速眼动(NREM)睡眠时间减少,光照阶段的快速眼动(REM)睡眠时间增加
这些结果表明,肠道微生物群在维持正常的睡眠模式中发挥着关键作用。
丁酸盐:肠道微生物与睡眠的桥梁
为了找出具体发挥作用的代谢物,研究团队对不同组小鼠的粪便内容物和下丘脑组织样本进行了靶向代谢组学研究。最终,他们锁定了三种关键代谢物:丁酸盐、苯乙酸和10-十七烯酸的顺式异构体。
其中,丁酸盐的作用尤为突出。研究发现:
- 睡眠剥夺后,SPF小鼠的粪便和下丘脑中的丁酸盐水平显著下降,而这一现象在无菌小鼠中并未出现
- 给予三丁酸甘油酯(丁酸盐前体)后,小鼠的清醒度显著降低,NREM睡眠显著增加
进一步的神经活动检测显示,丁酸盐通过抑制下丘脑外侧区(LH)的食欲素神经元活性来促进睡眠。这一发现首次揭示了肠道微生物代谢产物与睡眠调节之间的直接联系。
从机制到治疗:丁酸盐的临床潜力
研究团队还通过粪便微生物群移植实验,证实了肠道微生物改变与睡眠障碍之间的因果关系。当将失眠小鼠的肠道微生物群移植到无菌小鼠后,受体小鼠出现了类似的睡眠障碍。而通过口服补充丁酸钠,可以有效改善这些睡眠障碍表型。
这一发现具有重要的临床意义。考虑到目前失眠治疗主要依赖药物,而长期用药存在诸多副作用,丁酸盐作为一种天然代谢产物,可能为开发更安全、更有效的失眠治疗方法提供新思路。
40Hz闪光:另一种改善睡眠的新方法
几乎与此同时,温州医科大学陈江帆团队在Cell Research上发表的研究则从另一个角度为失眠治疗提供了新思路。他们发现,40Hz的闪光视觉刺激可以有效提高脑内腺苷浓度,进而促进睡眠。这一方法不仅效果显著(可增加2-3小时的睡眠时间),而且具有无创、副作用小等优点,为失眠治疗提供了新的可能性。
这两个研究从不同角度揭示了睡眠调节的新机制,为失眠治疗提供了新的潜在策略。未来,随着研究的深入,我们有望看到更多基于这些发现的创新治疗方法问世,为深受失眠困扰的人们带来福音。