為何我們生病時想睡覺？

知識 02-13

中間為Michael Young，Young左側為Amita Sehgal，圖片來自Sehgal實驗室網站

撰文 | 張濤

責編 | 葉水送

睡眠對每個人不可或缺，人的一生大約有1/3的時間用來睡覺。睡眠還受節律調控，即便前天晚上熬夜了，第二天還常常能夠「準點」醒來。此外，睡眠本身還存在一個「平衡系統」：缺覺後會犯困，需要補覺；「睡眠槽」充滿後，又能多熬點夜。感冒發燒時，我們也容易犯困。

早在50年前，研究者把三天不睡覺的山羊大腦分泌液轉移到貓的大腦里，發現它會導致貓也昏昏欲睡。這提示睡眠的「平衡系統」和大腦中分泌的因子有關，但具體到何種分泌因子起到了「睡眠驅動」的作用，我們知道的仍不夠多。

最近，賓夕法尼亞大學Amita Sehgal實驗室在Science上發文稱，他們在果蠅上發現了睡眠剝奪和生病時容易犯困的原因，他們找到了一個和免疫有關的因子，這個因子能夠調控睡眠。

Sehgal是2017年因節律研究獲得諾獎的Michael W. Young的學生，長期進行睡眠、節律的研究。在2018年的一個研究中，她們發現隔開大腦和外周組織的血腦屏障的通透性受到節律調控，果蠅血腦屏障夜晚通透性更強，因此夜間用藥可以提高腦部疾病的治療效果。

正在睡覺的蜜蜂，圖片來自 wikipedia.org

相對於其他模式生物，果蠅更容易進行遺傳篩選。果蠅在夜晚睡覺，白天也會進行午休。只要在一定的時間內靜止不動，我們就可以認為它睡著了。研究者將8015個基因，分別表達在果蠅的神經細胞中，並分析它們對果蠅睡眠的影響，最終找到了一個叫作nemuri(nur) 的基因，它在雄性和雌性中，都能造成睡眠時間顯著的增加。

除了增加睡眠時間，nur 基因還會使果蠅睡得更沉，不容易叫醒（機械晃動和光照），醒了之後也會「倒頭就睡」。而如果把 nur 從腦內去除，果蠅就會睡得很淺，被叫醒之後也不容易再次入睡。如果對果蠅進行睡眠剝奪（持續機械晃動），nur 的缺失會導致果蠅不能及時「補覺」。這些結果說明 nur 是一個睡眠的驅動因子。

NUR是如何影響果蠅的睡眠？正常情況下，NUR在大腦中很少產生，而當進行睡眠剝奪時，這2個細胞就會表達NUR蛋白，並將其分泌至果蠅的睡眠調控中心。