沃森医学

熬夜不睡 免疫崩溃—科学大发现

分类:
沃森医学
作者:
H
来源:
奇点糕 奇点网
2019/02/25 11:31

德国图宾根大学的Stoyan Dimitrov博士和其团队近日在《实验医学杂志》发表研究成果,发现该睡觉的时候不睡,会破坏人体内肾上腺素等的昼夜节律,导致其水平异常升高,抑制T细胞对靶标的粘附能力,T细胞和抗原结合受到影响,影响正常免疫功能。[1]

Stoyan Dimitrov博士(右一)

 

T细胞的正常工作流程应该是这样的。在机体受到病毒感染或有细胞发生癌变的时候,T细胞迅速反应,在淋巴和非淋巴组织中集合,在整合素的帮助下粘附在靶细胞上,与靶细胞形成免疫突触,精准“开炮”[2]。

 

在过去的研究中,为了提高免疫,研究人员一直在想办法让T细胞和抗原粘结地更结实更有效率,研究重点都放在促进粘附上。

 

但是,这边科学家努力让T细胞和抗原粘附得更紧,那边竟然还有一种抗粘附因子,在破坏T细胞和抗原的结合,引起免疫抑制这种添乱的抗粘附因子就是Gαs偶联受体

 

我们熟悉的前列腺素、肾上腺素、去甲肾上腺素、多巴胺等[3,4,5]都是Gαs偶联受体激动剂,是降低T细胞粘附性的推手。

 

虽然激动剂的种类很多,但是它们的特点也挺好找的,就是在睡眠状态下,Gαs偶联受体激动剂会到达一天中的最低水平,表现出极强的昼夜节律[6]。

 

那么,睡眠状态是否会影响Gαs偶联受体水平、进而影响T细胞的粘附力?想到这儿,Stoyan Dimitrov博士已经摩拳擦掌、跃跃欲试了。

 

Stoyan Dimitrov博士用巨细胞病毒激活T细胞,并用荧光标记了T细胞的粘附因子,可以更好地观察到整合素水平。

 

在激动剂水平较低的情况下,病毒入侵之后,T细胞被抗原激活,诱导激活整合素来促使T细胞粘附在抗原上。几分钟之内就可以观察到整合素水平的上调,并且随着T细胞分化逐渐成熟,整合素水平逐渐升高,帮助T细胞和靶细胞粘附得更紧。

 

但是如果加入外源激动剂,Gαs偶联受体水平升高,整合素的激活受到抑制,影响T细胞和抗原结合

 

而且,Gαs偶联受体还特别鸡贼地知道“挑软柿子捏”。在T细胞分化的早期阶段,整合素分泌较低,在Gαs偶联受体的抑制作用下弱小又无助,最容易受到激动剂水平上升的影响。而那些分化中期和晚期的T细胞,整合素分泌比较稳定,受到的影响就较小。

 

在接下来的试验中,研究人员验证了志愿者睡眠过程中激动剂水平的变化,并观察激动剂水平变化是否对T细胞的粘附及免疫功能造成影响。

 

巨细胞病毒阳性的健康志愿者度过了好眠的夜晚(从晚11点-早7点),又在另一天晚上保持清醒,收集血液样本,检测激动剂水平、整合素的活化情况还有T细胞和靶细胞结合情况。

 

结果显示,在正常的睡眠过程中,T细胞和抗原的特异性结合表现出了明显的昼夜节律,并且和激动剂水平变化完全相反。当志愿者进入梦乡之后,激动剂水平逐渐降低,Gαs偶联受体活性随之降低,T细胞和抗原的特异性结合逐渐升高,在整个睡眠过程中都保持着较高水平,在早上6点,也就是睡醒之前,达到一天中的最高水平。

分化早期T细胞和抗原结合情况,黑色为正常睡眠,白色为睡眠剥夺

 

再来看看志愿者一宿没睡的时候。凌晨2点左右,这个本应酣睡的时间,被迫清醒的志愿者不仅要忍受瞌睡虫的骚扰,整合素的活性对比正常睡眠时也出现了明显落差。睡眠的缺失导致激动剂水平回升,抑制整合素的激活,原本奔向抗原的T细胞,由于粘附力不够无奈掉队

 

至于那些还处在分化早期阶段、十分弱小的T细胞,在睡眠状态下也小小地扬眉吐气了一把。与被迫清醒状态相比,睡眠明显增加了早期T细胞和抗原的结合,增强了免疫。

 

研究结果告诉我们,在良好的睡眠过程中,T细胞的工作更有效率。反过来,仅仅几个小时的睡眠损失就足以降低T细胞的粘附能力。这提示着,睡眠具有提高免疫的潜力,对于长期睡眠受损的人来说,比如压力过大、抑郁,或者被迫无奈值夜班的小伙伴,就更加应该注意保护自己。

 

同时,Gαs偶联受体及其激动剂对整合素的抑制作用,也揭示了一个新的免疫抑制机制。在肿瘤生长、感染或者缺氧条件下,关注Gαs偶联受体及其激动剂的水平,或许可以预估机体的免疫状态。

参考文献:

[1] Dimitrov S, Lange T, Gouttefangeas C, et al. Gαs-coupled receptor signaling and sleep regulate integrin activation of human antigen-specific T cells[J]. Journal of Experimental Medicine, 2019: jem. 20181169.DOI:10.1084/jem.20181169

[2] Scholer A, Hugues S, Boissonnas A, et al. Intercellular adhesion molecule-1-dependent stable interactions between T cells and dendritic cells determine CD8+ T cell memory[J]. Immunity, 2008, 28(2): 258-270.DOI:10.1016/j.immuni.2007.12.016

[3] Wahle M, Neumann R P, Moritz F, et al. Beta2-adrenergic receptors mediate the differential effects of catecholamines on cytokine production of PBMC[J]. Journal of interferon & cytokine research, 2005, 25(7): 384-394.DOI:10.1089/jir.2005.25.384

[4] Scher J U, Pillinger M H. The anti-inflammatory effects of prostaglandins[J]. Journal of Investigative Medicine, 2009, 57(6): 703-708.DOI:10.2310/JIM.0b013e31819aaa76

[5] Yan Y, Jiang W, Liu L, et al. Dopamine controls systemic inflammation through inhibition of NLRP3 inflammasome[J]. Cell, 2015, 160(1-2): 62-73.DOI:10.1016/j.cell.2014.11.047

[6] Dimitrov S, Besedovsky L, Born J, et al. Differential acute effects of sleep on spontaneous and stimulated production of tumor necrosis factor in men[J]. Brain, behavior, and immunity, 2015, 47: 201-210.DOI:10.1016/j.bbi.2014.11.017

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睡眠小常识

人的一生约1/3的时间都是在睡眠中度过的。睡眠时间长短因人而异,但一般来说新生儿每天要睡20个小时,儿童每天需要11-13小时的睡眠,成年人正常睡眠时长应保持在7-8小时,老年人睡眠时间为5-6个小时。但睡眠时间长短并不是评价睡眠好坏得唯一标准,还要看睡眠的质量。

  根据世界卫生组织调查,27%的人有睡眠问题。为唤起全民对睡眠重要性的认识,国际精神卫生组织主办的全球睡眠和健康计划于2001年发起了一项全球性的活动――将每年的3月21日,即春季的第一天定为“世界睡眠日”。

  一、失眠的临床表现及危害

  1、入睡困难

  2、浅睡易醒

  3、睡眠时间减少

  4、早醒、醒后无法再入睡

  5、梦多,噩梦

  6、日间头昏、乏力、精力差等躯体不适症状

  7、心情烦躁、易怒、焦虑、抑郁

  8、记忆力减退、注意不集中

  二、失眠的自我评估

  阿森斯失眠评定量表(AIS)

  对于以下列出的八个问题,如果您在过去一个月内每星期至少发生三次在您身上,就请您圈点相应的自我评估结果。

  1、入睡时间(关灯后到睡着的时间)

  0:没问题1:轻微延迟2:显著延迟3:延迟严重或没有睡觉

  2、夜间苏醒

  0:没问题1:轻微影响2:显著影响3:严重影响或没有睡觉

  3、比期望的时间早醒

  0:没问题1:轻微提早2:显著提早3:严重提早或没有睡觉

  4、总睡眠时间

  0:足够1:轻微不足2:显著不足3:严重不足或没有睡觉

  5、总睡眠质量(无论睡多长)

  0:满意1:轻微不满2:显著不满3:严重不满或没有睡觉

  6、白天情绪

  0:正常1:轻微低落2:显著低落3:严重低落

  7、白天身体功能(体力或精神:如记忆力和注意力等)

  0:足够1:轻微影响2:显著影响3:严重影响

  8、白天思睡

  0:无思睡1:轻微思睡2:显著思睡3:严重思睡

  上述题主要是考察自我对睡眠的满意程度,所以没有具体的数字标准,而是按照大家各自的感受作答。最后,大家可以把各题分数相加:如果总分小于4:无睡眠障碍;如果总分在4-6:可疑失眠;如果总分在6分以上:那么就肯定存在睡眠障碍了。

  三、长期失眠的危害

  (一)对身体的损害

  1、导致机体免疫力下降。

  2、加速衰老,缩短寿命。

  3、诱发躯体疾病或导致原有躯体疾病病情反复,如高血压、糖尿病等。

  4、儿童睡眠不足可影响发育。

  (二)对精神心理的损害:

  1、导致心情烦躁,诱发抑郁焦虑。

  2、注意力不集中,记忆力减退,影响学习和工作能力。

  3、或可诱发自杀。

  4、对压力耐受性下降,情绪容易失控。

  (三)对职业和社会功能的损害:

  1、决策和判断能力下降;

  2、严重影响驾车行驶安全;

  3、导致人际关系障碍;

  4、注意力不集中,对高空作业人员造成很大威胁。

  四、打鼾也是一种病

  许多人可能会羡慕打鼾的人睡得香,其实不然。打鼾也可能是一种病-阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征(OSAHS)。OSAHS的直接发病机制是上气道的狭窄和阻塞,但其发病并非简单的气道阻塞,实际是上气道塌陷,并伴有呼吸中枢神经调节因素障碍。

  (一)临床表现:

  1.打鼾

  2.日间嗜睡

  3.睡眠憋闷感,呼吸暂停

  4.夜尿增多

  5.头痛

  (二)危害:

  1.日间嗜睡、疲乏

  2.记忆力减退

  3.头痛、头晕、精神差

  4.引发高血压、糖尿病等躯体疾病

  5.猝死

  五、多导睡眠监测的作用是什么?

  (一)多导睡眠监测(PSG)

  1.多导睡眠监测是在全夜睡眠过程中,连续并同步地描记脑电、呼吸等10余项指标,全部记录次日由仪器自动分析后再经人工逐项核实。

  2.监测主要由三部份组成:①分析睡眠结构、进程和监测异常脑电。②监测睡眠呼吸功能,以发现睡眠呼吸障碍,分析其类型和严重程度。③监测睡眠心血管功能。

  (二)作用:

  1.记录和分析睡眠,正确评估和诊断失眠。

  2、确诊阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征(OSAHS) :包括阻塞性和中枢性睡眠呼吸暂停综合征。

  3、确诊某些神经系统病变:包括发作性睡病、周期性肢动征、不宁腿综合征以及各种睡眠期行为障碍疾病,如夜游征、夜惊征、夜间惊恐发作、伴随梦境的粗暴动作等。

  六、“睡神”?NO!那是病!——认识发作性睡病

  睡得少不行,睡得多也是不可以!可能有些人会羡慕那些在任何场合都能入睡的人,即使五雷轰顶,依然鼾声依旧。那并不代表是睡眠质量好,也可能是睡眠障碍。

  发作性睡病, 为一种不可抗拒的睡眠发作,除正常睡眠外,可在任何时间或场所(如行走、谈话、进食和劳动中)都可以入睡,不可自制。每次持续数分钟至数小时,可一日数次发作。

  可伴有以下情况:

  ——猝倒症:突发四肢无力,不能维持正常姿势而猝然倒地,意识清楚,历时短暂,常发生于大笑、恐惧或焦虑之后。

  ——睡眠瘫痪症:入睡时或刚睡醒后四肢不能活动,但睁眼、呼吸甚至说话如常,历时数分钟至数小时,可有濒死感。

  ——入睡幻觉:入睡前可有与梦境相似的视、听幻觉,伴有恐惧感。

 
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