张二荃：长期睡眠不足激发的免疫崩溃与致命炎症_风闻

张二荃：

北京生命科学研究所 高级研究员

我们实验室在北京生命科学研究所，我们的研究主要是两个方面，一个是昼夜节律生物钟，第二个就是睡眠。

睡眠对我们有多么重要？

我先考问一下大家，如果有工作压力或者是任何其他的问题，我们两天或者以上不睡觉，会是什么样的情况？

这是我自己四年前出差美国的时候，因为倒时差，工作也比较忙，所以我有四十六小时没睡觉，然后就出现了牙疼、出皮肤疹子、淋巴结肿大这一系列的发炎的反应。

按照我们以前的知识，睡眠不好，我们抵抗力、免疫力下降，就会有这些外界病毒的感染，造成这一系列的炎症反应。

睡眠是一个自然的反复出现的生理状态，我们有睡眠和觉醒两个状态，对于人来说，我们是昼行动物，所以我们白天是觉醒的，晚上睡觉。从婴儿到成年人，甚至我们养的宠物阿猫阿狗都是要睡觉的。

我们每天都离不开睡眠，但是如果从真正的科学上来研究的话，我们有一个比较严格的定义，而对于人和哺乳动物的研究，我们用的最多的是用脑电波的辅助来定义，我们把睡眠分作两种形式，一种是所谓的快波睡眠，一种是慢波睡眠。快波睡眠就是我们所谓的，跟我们的做梦的实像是很相关的。

其实不仅仅是高等的哺乳动物有睡眠这个现象，睡眠是伴随着神经系统的诞生而产生的，所以非常低等的动物，甚至水母都有睡眠的情况出现。

对于哺乳动物来说，睡眠的长短也是非常不一样的，比如像长颈鹿，每一天只需要睡30分钟左右，而睡得最多的一类是蝙蝠，还有一类就是考拉熊，它们一天要睡20多个小时，灵长类睡眠长短也是不一样的，而我们人是比较拼的，在灵长类内是睡眠时间最短的。

我们从出生，甚至是婴儿在母体里的时候，就有睡眠这个状态。随着年龄不断的增长，我们睡眠在一天当中，所占的时间比例是越来越短，但仍然直到正常老年的话，也都会有四分之一的时间需要睡觉。

所以我们人的一生，有三分之一左右的时间，都像是被这样浪费掉了，以至于我们有一个睡眠方面的科学家——芝加哥大学雷克萨芬教授，他就从逻辑上推导说，睡眠肯定非常重要，如果不是那么绝对重要的话，我们人类要花三分之一的时间去睡觉，肯定是进化出了什么大问题。

他就做了一个实验来证明确实睡眠是非常重要的，是不可或缺的，他采用了这个实验动物是大鼠。两只大鼠，一只是插了电极来记录，通过它的脑电波来区分，知道大鼠是不是睡觉，另外一只是作为对照鼠。

所以一旦脑电波显示那只实验鼠出现了睡眠状态的时候，转盘就开始动了，然后大鼠就会被唤醒，而对于对照组来说，它其实是无所谓，它是一个随机的事件。通过对比实验动物和对照鼠，他发现非常明显的差别，也就是说实验动物是进行了睡眠剥夺，而对照（鼠）是随机的事件，实验动物在一个月之内，所有的大鼠都出现了死亡，所以这就告诉我们睡眠是非常重要的，你如果把它剥夺了的话，可能动物就不能生存了。

这是一个关系到生和死的问题。不仅仅是实验动物是这样，我们在人身上，现代临床研究和观察，我们都知道一个晚上熬夜不睡觉，就会有一系列的不舒服，甚至还有一系列的疾病可能产生。

比如说我们的激素就可能不平衡，我们的免疫就会出现刚才我展示的我自己的那样的问题，还有一些记忆巩固，脑子就不好使了。

我刚才最开始讲到的我出现的炎症，一般情况下炎症有可能会有几个原因，病原体感染或者是物理化学的损伤、接触过敏，还有一个是我们认为的，我们马上要揭晓的，就是内源性的，是我们体内产生的这种坏东西，而不是外界。

我们是怎么做的呢？我们先用小鼠作为模型，来模拟改造那只大鼠的方式。我们同样在小鼠身上重现了，让小鼠不睡觉，四天就有80%的小鼠就出现死亡了。然后我们对出现这么严重问题的小鼠进行解剖，我们看到了它是多个器官出现了病变。

比如说肝脏，肝脏出现了非常大的损伤，而且哪怕是做肝功能的实验的话，也都看到了肝功能确实是下降了很多，我们常说的熬夜伤肝 其实是有科学道理的。

另外还有一个很重要的器官——脾脏，脾脏其实是控制免疫的，它也出现了很多的病变。

而且你仔细分析就会发现，其实在这些多器官，不仅是出现病变衰竭，而且会出现白细胞的浸润的现象，所以我们来研究了一下血象，看血液里出现了什么问题。

我们发现血液里炎症反应的因子极大地提高了，比如说我们都熟知的白介素-6，它是一种白细胞分泌的化学因子，它有50——100倍的提升。

所以这些小鼠看来是出现了一个炎症的，所谓的细胞因子风暴的情况。而细胞因子风暴，它会导致白细胞对多个器官进行攻击，所以这样就产生了严重的后果，包括死亡。

我们做实验的话，我们知道用激素或者是抗炎药，能够在人体里缓解细胞因子风暴的情况，在小鼠里头是不是这么回事？确实是这么回事，我们通过用药物或者是用激素处理，它也能够让小鼠死亡率极大地减少。

刚才也讲到炎症反应，是外界的感染造成的吗？虽然我们做实验，主要是在一个非常干净的环境中，但是仍然会有其他的可能解释。

我们做了一个更加进一步的实验，我们就用免疫缺陷型小鼠来做了这么一个实验，就是我们预计如果是外界感染造成的小鼠死亡，那么我们其实用免疫缺陷型小鼠，它不能抵抗外界的病原体，这些小鼠是不是应该在我们做睡眠剥夺的情况下，它应该死得更早更快？而事实上在我们免疫缺陷型小鼠，因为它不能进行炎症反应，所以在我们这个实验当中，这些小鼠压根就不会死亡。所以这就是告诉我们，免疫炎症反应是导致睡眠剥夺致死的根本原因。

如果不是外界的原因，那是内在的原因喽，内在是在哪里呢？

我们推论很有可能是来自于大脑。因为我们不睡觉第一反应，首先应该是脑子不继续工作，对吧？我们知道，大脑和外界有一个叫做血脑屏障的物理隔离，它能够把大脑和血液非常严格非常好的区分开来，而大脑能够从血液里获得营养，葡萄糖、氧气这些东西，但是它会阻挡绝大多数的外界过来的这些病原体，或者是任何的不好的东西，同时血脑屏障还负责在正常情况下，从脑子里传播到外周的这些分子的通透。

而血脑屏障外排其实是有昼夜节律的，而我们发现对于小鼠进行睡眠剥夺了之后，它会扰乱它的外排节律，而且极大地增加它的外排节律，至少对我们（研究）的这类分子是这样的。

最后我们找到了这个分子，叫前列腺素D2 (PGD2)，它是怎么样工作的呢？

大家可以看一下我们同学们画的科普漫画，我试图来讲解一下。就是睡眠不足的时候，我们脑内产生了前列腺素D2的分子，然后不仅仅是增加了它的产生，而且它的通透性，通过血脑屏障的通透性也增加了，然后从脑里进入到血液里，然后导致了白细胞一系列的反应，最后产生了白细胞攻击全身各个器官，所以这个事件就是我们的一个发现。

接下来我们讲一下我们这个研究对大家有什么启示呢？

我们知道人类睡眠长短是由睡眠稳态控制的，而睡眠实相是由生物钟昼夜节律控制的。我们有早睡早起的狮子型的，也有晚睡晚起的狼型的，但是绝大多数是属于正常的熊型的，日出而作，日落而息，但还是有10%的人睡眠，其实不是很规律，是碎片化的，这一类的人我们叫做海豚型，但是多数人是处于亚健康状态，我们尽量避免这种情况的发生。

《2023年中国健康睡眠白皮书》做过一个咱们中国成年人的随机调查，发现有接近三分之一的成年人，是有中度或者以上的睡眠障碍的问题的，其实这个比例还是非常大的，而仔细分析的话，对于我们成年人来说，排在首位的睡眠不好的原因，工作压力大，其次是环境因素。

对于少年儿童来说 可能环境因素影响更多，其次是非常重要的智能手机、智能电子产品对少年儿童的影响，所以这些我们都需要尽量极力地避免。

这些原因我们是知道了，我们可以通过很好地进行干预来改善我们的睡眠。比如说光照， 光太强，或者有的人可能有开灯睡觉的习惯，这其实对睡眠不好，应该是关灯睡觉，然后窗帘也尽可能用遮光性更好的；

还有一个就是声音、空气，另外温度也是会影响的。我们知道夏天天气太热肯定睡不好，适当地降低温度，比如开空调会帮助我们有很好的睡眠，这是个人健康方面。

我们也知道，其实我们多数人都在工作，所以我们的工作单位的状况都是很重要的。

我们自己实验室是做昼夜节律的，所以我们同学们经常会熬夜，像这个同学，他就是一年做了九次，每次48小时以上的熬夜实验，可以看到非常辛苦。但是因为我们自己做的研究发现，长时间的熬夜、睡眠剥夺，会对身体有极大的伤害，所以我们也总是跟同学们说，这一类的熬夜48小时的实验尽量少做，如果不得不做的话，尽量在实验间隙期间抓紧时间，像这两位同学一样，抓紧时间打个小盹，都能够极大地缓解。

所以各位如果因为工作原因，各种各样的原因，必须要熬夜的话，一定是要抓紧时间能够自己赶紧睡觉。如果有困难睡不着，还可以借助安眠药，其实睡觉不足对人的伤害比吃药，或者什么伤害更大，所以一定要重视这个问题。

最后关于社会的话，我想知道大家有多少人是来自于山西省，能举手一下吗？好像不是很多。

山西其实是我们著名的“睡”省，是一个很有名的非常重视午休的省，这其实是非常好的一个事情。山西人据说他们中午肯定是不串门的，中午像这些参观的美术馆都要关门让大家好好休息的，甚至火车站的钟声 中午都是不敲的，这都是非常好的关注大家睡眠，从社会的角度来关心大家的睡眠。

最后我想引用哥伦比亚大学教授的话，个人的睡眠对社会是非常重要的，而社会通过关心个人的睡眠健康，对维持和谐社会，也是一个非常有益的帮助。

谢谢大家，祝大家今天晚上有一个好的睡眠。