你失眠嗎?
或許按下“食欲素”
這個睡眠的開關(guān),
可以讓你睡個好覺哦
一、食欲素與飯后犯困
1998年,科學(xué)家在下丘腦中發(fā)現(xiàn)了一種興奮性神經(jīng)肽激素。最初科學(xué)家將其命名為下丘腦泌素,隨著研究的深入,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)這種物質(zhì)具有調(diào)節(jié)進(jìn)食的功能,從而將其正式命名為食欲素,英文Orexin。
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(圖1 下丘腦是我們大腦內(nèi)一個僅有4g重量的結(jié)構(gòu),但是卻能分泌包括食欲素在內(nèi)的多種激素,從而調(diào)節(jié)人體的攝食、飲水、睡眠、性活動等行為,是人體的內(nèi)分泌中樞)
食欲素(Orexins)可分為食欲素A和食欲素B。食欲素的受體也有兩種,分別稱之為OX1R 和OX2R。
食欲素和神經(jīng)細(xì)胞膜上的食欲素受體結(jié)合后可以使機(jī)體產(chǎn)生饑餓的感覺,驅(qū)使機(jī)體攝入食物。當(dāng)人體處于饑餓狀態(tài)時,下丘腦分泌的食欲素增加,當(dāng)人吃飽之后,食欲素在大腦中的水平降低。
除了引起饑餓感外,科學(xué)家在隨后的研究中又有了新發(fā)現(xiàn)——食欲素與受體結(jié)合后,可以使機(jī)體保持警覺和清醒。餐后犯困就與進(jìn)食后腦內(nèi)食欲素水平的降低有關(guān)。
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(圖2 食欲素受體有2種,廣泛分布在大腦中,當(dāng)食欲素與食欲素受體結(jié)合后,將激活神經(jīng)細(xì)胞中一系列化學(xué)反應(yīng),引起機(jī)體的饑餓感,促使機(jī)體保持警覺和清醒,圖片來源于The Orexin/Receptor System: Molecular Mechanism and Therapeutic Potential for Neurological Diseases[1])
二、發(fā)作性睡病和食欲素
發(fā)作性睡病(NARCOLEPSY)是一種非常罕見的疾病,患者會在任何地方、任何時間突然陷入沉睡,同時還會伴有猝倒、睡眠麻痹、睡眠幻覺。
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(圖3 發(fā)作性睡病患者前一秒還在激動的開懷大笑,突然間意識就會下降,肢體肌力喪失,倒地陷入睡眠)
20世紀(jì)80年代法國裔科學(xué)家Mignot發(fā)現(xiàn)他用于實(shí)驗(yàn)的狗會出現(xiàn)突然倒地、肌肉松弛等發(fā)作性睡病的癥狀,他通過十多年的研究,最終成功找到病因——當(dāng)狗的食欲素受體2基因發(fā)生突變后,就無法接受食欲素產(chǎn)生的信號,因此會出現(xiàn)發(fā)作性睡病。
與此同時,另一只研究團(tuán)隊(duì)也取得了驚人的發(fā)現(xiàn),當(dāng)把小鼠的食欲素基因敲除后,小鼠的腦內(nèi)將無法合成食欲素,缺乏食欲素的老鼠也表現(xiàn)出了與嗜睡癥相似的癥狀——無法維持清醒,隨時陷入昏睡。
醫(yī)學(xué)家也發(fā)現(xiàn),在發(fā)作性睡病患者的腦脊液中,食欲素的含量也是低于正常人的,并將這一點(diǎn)作為診斷發(fā)作性睡病的重要證據(jù)[2]。
食欲素和我們?nèi)祟惖乃哂兄匾年P(guān)系,可以說是維持我們清醒-睡眠狀態(tài)切換的開關(guān)。
三、食欲素如何影響我們的睡眠
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(圖4 食欲素兩種受體在大腦中的分布)
前面我們已經(jīng)提到過,食欲素受體有兩種,分別是OX1R和OX2R,這兩個受體的分布區(qū)域略有不同,發(fā)揮的作用也略有不同。
OX1R主要分布于大腦皮層、藍(lán)斑核等區(qū)域,參與警覺狀態(tài)和應(yīng)激反應(yīng)調(diào)節(jié);OX2R集中分布在下丘腦、基底前腦等區(qū)域,主導(dǎo)覺醒-睡眠周期調(diào)控2022年發(fā)表在《自然》雜志上的一篇科學(xué)研究論文揭示了食欲素是如何調(diào)控我們睡眠周期的[3]。
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在我們腦內(nèi)的關(guān)鍵睡眠調(diào)控中心腹外側(cè)視前區(qū)(VLPO)中有兩種細(xì)胞,一種細(xì)胞釋放γ-氨基丁酸(GABA),英文縮寫為VLPOGABA,還有一種細(xì)胞釋放γ-氨基丁酸和甘丙肽(Gal),英文縮寫為VLPOGABA/Gal。
VLPOGABA/Gal細(xì)胞精準(zhǔn)地投射到大腦中維持我們清醒和警覺的幾個關(guān)鍵中樞。當(dāng)VLPOGABA/Gal活躍時,就能夠?qū)⑽覀兇竽X的警覺系統(tǒng)徹底“熄火”,如負(fù)責(zé)產(chǎn)生組胺以維持警覺的結(jié)節(jié)乳頭體核(TMN)、作為大腦主要去甲腎上腺素來源以應(yīng)對壓力的藍(lán)斑核(Locus Coeruleus),以及合成血清素以調(diào)節(jié)情緒和喚醒的中縫背核(Dorsal Raphe Nucleus)。
VLPOGABA在食欲素的刺激下,可以釋放出GABA來抑制VLPOGABA/Gal的作用,從而使VLPO對上述多個清醒和警覺關(guān)鍵中樞的壓制解除,機(jī)體就會保持清醒狀態(tài)。
當(dāng)食欲素水平下降之后,對VLPOGABA的刺激也就降低,對VLPOGABA/Gal的抑制作用也隨之降低,VLPO開始壓制上述多個清醒和警覺關(guān)鍵中樞,機(jī)體就進(jìn)入了睡眠。
四、對抗失眠的“關(guān)鍵按鈕”
在這個世界上,發(fā)作性睡病的患者在和突如其來的睡眠做斗爭,但還有更多的人在同遲遲不來的睡眠做著戰(zhàn)斗。失眠,目前已經(jīng)成為困擾20億人的健康問題,幾乎每一個人這輩子都是至少有一次以上的失眠體驗(yàn)[4]。
失眠是一種很痛苦的體驗(yàn),長期的反復(fù)失眠可以嚴(yán)重影響認(rèn)知功能,如記憶力下降、幻覺,還可以引起免疫功能降低 、消化功能和性功能減退,甚至影響情緒,造成脾氣暴躁、抑郁,還可以誘發(fā)高血壓、 冠心病 、中風(fēng)、糖尿病。
對抗失眠,成了這個世界上最為重要的戰(zhàn)斗之一。食欲素在清醒-睡眠中的開關(guān)作用,以及食欲素缺乏可以導(dǎo)致發(fā)作性睡病給了科學(xué)家們巨大啟示——如果我們?nèi)藶榈囊种剖秤嘏c食欲素受體的結(jié)合,是不是就可以關(guān)掉失眠者的清醒開關(guān),讓他們獲得一個滿意的睡眠呢?
以此為思路,科學(xué)家研發(fā)出了兩種不同類型的食欲素受體抑制劑,一種稱為單受體拮抗劑(英文簡稱SORAs),它可以抑制兩種食欲素受體種的一種,還有一種稱為雙受體拮抗劑(英文簡稱DORA),它可以把食欲素的兩種受體均阻斷。
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我們的睡眠存在兩個狀態(tài),快速動眼睡眠(REM)和非快速動眼睡眠(NREM)。兩者交替一次稱為一個睡眠周期,通常每個睡眠周期在90-120分鐘。
正常情況下,我們一晚上要經(jīng)歷4-5個睡眠周期。當(dāng)我們處在快速動眼睡眠期時,睡眠最淺,也最容易驚醒。而處在非快速動眼睡眠期時,我們?nèi)梭w處于深睡眠狀態(tài),體力得到快速恢復(fù)。SORAs和DORA在效果上存在差異。
SORA1s抵消REM睡眠的抑制,但可能不會減少清醒度,也不會增加睡眠時間;DORA可以顯著降低非快速眼動和快速眼動睡眠的潛伏期,使機(jī)體自然進(jìn)入深睡眠期,同時還可以降低清醒度,減少夜間醒來次數(shù),明顯延長睡眠時間,較SORAs的效果更加明顯。
而且由于其精準(zhǔn)作用于食欲素受體,而非如傳統(tǒng)抗失眠藥物那樣“麻醉”全腦,因此不會導(dǎo)致宿醉感、認(rèn)知功能下降等問題。
目前在我國獲批上市的DORA類藥物有鹽酸達(dá)利雷生片,其可以阻斷食欲素的兩種受體,發(fā)揮抗擊失眠的作用。加上DORA不屬于精神類藥物,因此在藥店就有出售。
最后想和大家說,長期失眠是一種非常痛苦的體驗(yàn),對抗失眠也是一個系統(tǒng)性的工程,需要使用一些綜合性的手段,比如創(chuàng)造舒適安靜的睡眠環(huán)境,心理上的疏解外,有時候還需要借助一下科技的力量。或者你把我上面關(guān)于食欲素、VLPOGABA、VLPOGABA/Gal的那段反復(fù)讀兩遍,說不定就睡著了。
(內(nèi)容僅作為健康科普,身體不適請及時就醫(yī))
參考文獻(xiàn):
1.Wang C, Wang Q, Ji B, Pan Y, Xu C, Cheng B, Bai B, Chen J. The Orexin/Receptor System: Molecular Mechanism and Therapeutic Potential for Neurological Diseases. Front Mol Neurosci. 2018 Jun 28;11:220. doi: 10.3389/fnmol.2018.00220. PMID: 30002617; PMCID: PMC6031739.
2.中國發(fā)作性睡病診斷與治療指南.中華神經(jīng)科雜志, 2015,48(6) : 445-452. DOI: 10.3760/cma.j.issn.1006-7876.2015.06.003
3.De Luca, R., Nardone, S., Grace, K.P. et al. Orexin neurons inhibit sleep to promote arousal. Nat Commun 13, 4163 (2022). https://doi.org/10.1038/s41467-022-31591-y
4.中華醫(yī)學(xué)會神經(jīng)病學(xué)分會睡眠障礙學(xué)組. 中國成人失眠診斷與治療指南(2023版)[J]. 中華神經(jīng)科雜志,2024,57(06):560-584.
5.Morin CM, Buysse DJ. Management of Insomnia. N Engl J Med. 2024 Jul 18;391(3):247-258. doi: 10.1056/NEJMcp2305655. PMID: 39018534.
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