生病時,很自然的人們要去休息一下,睡個覺,以便能夠盡快恢復健康。美國賓夕法尼亞大學佩雷爾曼醫學院的研究人員發現,果蠅可通過睡眠增強免疫系統響應,從感染中恢復過來。研究人員表示,這些研究證明,睡眠可直接影響免疫反應,并對免疫機制發揮作用。該研究兩篇相關的論文將發表在5月和6月出版的《睡眠》雜志。
生病時人的第一反應是睡覺,大多數的研究工作是利用睡眠剝奪來了解睡眠是否有助于身體恢復健康。不過到目前為止,支持這一觀點的實驗證據相當稀少。
賓夕法尼亞大學的研究人員試圖利用果蠅模型回答這個問題,他們進行了兩個相關的研究,來檢測睡眠對感染后康復和生存的影響。
在第一份研究報告中,研究人員采用了比較傳統的方法,也就是對果蠅進行睡眠剝奪之前,利用粘質沙雷氏菌和銅綠假單胞菌來感染果蠅。睡眠剝奪的果蠅及未實施睡眠剝奪的對照組,均在感染后顯示睡眠增加現象,研究人員將其稱之為“急性睡眠反應”。
結果出乎研究人員意料的是,被剝奪過睡眠的果蠅居然存活率更高。研究人員發現感染后,實施過睡眠剝奪的果蠅比未實施睡眠剝奪的果蠅睡眠時間更長。而感染是在實施睡眠剝奪之前還是之后,其實驗結果差別不大。實驗表明,感染后果蠅睡眠時間長短與存活率成正比。而剝奪睡眠的果蠅如果感染后,繼續剝奪睡眠,其存活率下降十分明顯。因此感染后睡眠時間的長短對被感染果蠅的存活十分重要。
睡眠剝奪會增加NFkB轉錄因子Relish基因的活動, Relish基因可抗感染。沒有Relish基因的果蠅不會產生急性睡眠反應,并且容易感染。不過研究發現,在感染前對基因突變體實施睡眠剝奪,其表現為睡眠增加,感染后的存活率提高。研究人員對兩種NFkB變異果蠅(Relish基因和Dif基因缺失)進行了評估。雙基因缺失果蠅在睡眠剝奪后,死亡率與對照組相同。上述數據表明,感染后睡眠有助于提高存活率。
在第二個研究中,研究人員利用基因手段操縱睡眠。研究人員使用藥物RU486誘導離子通道表達,改變果蠅大腦蘑菇體神經元的活動,從而調節睡眠模式。與對照組相比,在感染前,誘導睡眠較多,甚至長達兩天的果蠅,存活率顯著較高。睡眠較多的果蠅其身體也能更快更有效地清除細菌。這表明增加睡眠有助于提高果蠅的免疫反應,可抗感染,并提高感染后的生存率。由于在哺乳動物中同樣存在NFkB遺傳路徑,相對簡單的果蠅模型為探索睡眠的基本功能提供了一個理想途徑。
早在40年前科學家就懷疑睡眠與免疫之間存在直接關系,不過一直沒有有效的手段來證實這一猜測。最新的研究以果蠅為突破口,為睡眠和免疫兩者的相關性提供了直接證據,并有望發現在高等動物中很難發現的新基因和新機制,而新研究最為關鍵有用的信息是:生病時,要盡可能多睡覺。
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