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吃得好睡得香!高蛋白饮食促进肠道分泌多肽可促进深度睡眠

发表时间:2023-05-25 11:26

2023年3月22日哈佛大学医学院神经生物学系的Dragana Rogulja研究团队在Cell上发表题为“A gut-secreted peptide suppresses arousability from sleep”的研究论文,发现高蛋白饮食通过激活肠内分泌细胞释放多肽CCHa1,CCHa1通过循环激活多巴胺神经元,降低睡眠过程中对外界信息的反应性。

睡眠,尤其是深度睡眠,对人类的健康非常重要。

太容易被外界干扰唤醒的人,即使睡了一整夜,白天也会心神不宁,严重影响生活和工作状态。长此以往,甚至会导致身体健康恶化。

影响睡眠的因素有很多,除了外界环境条件之外,还受遗传条件的调节,科学家已经发现了很多调节睡眠的基因。近年来,也有一些流行病学研究发现,饮食变化与睡眠之间也有一定的关联,但是二者之间有没有因果关系并不确定。

作为研究睡眠的神经学家,Rogulja的研究方向是人类如何在睡眠和觉醒之间可逆切换的,因此她这次打算研究在睡眠期间觉醒究竟是如何被抑制的。简单地说,就是研究如何维持睡眠,而不被外界干扰唤醒。

Rogulja先以果蝇为研究对象,寻找与睡眠觉醒有关的基因。

她们发现,在神经肽CCHa1或其受体CCHa1R被沉默的高觉醒性表型中,大约85%的果蝇会在低强度刺激下觉醒。因此,神经肽CCHa1引起了她们的注意。

目标基因的筛选过程

与之前的研究一致,Rogulja和她的同事也发现CCHa1分布在神经细胞和肠道内分泌细胞中,而且分泌CCHa1的肠道细胞几乎是均匀地分布在整个肠道之中。

分泌CCHa1的细胞的分布

在果蝇中筛选调节睡眠唤醒能力的基因,发现一条信号通路能将膳食蛋白质信息从肠道传至大脑,使动物睡眠时不易被机械振动唤醒;

高蛋白饮食激活肠内分泌细胞,使其释放多肽CCHa1,CCHa1将信号传递给大脑中的一群多巴胺神经元,从而调节动物对振动的反应性;

果蝇和小鼠进食高蛋白食物可降低睡眠时对振动的敏感性,不易被唤醒;

CCHa1途径和膳食蛋白质不影响对其他感觉输入的反应性(如热觉),说明不同的感觉模态由不同机制进行门控。

抑制感觉唤醒对睡眠至关重要,深度睡眠需要更强的感觉抑制。使睡觉的动物在很大程度上忽略周围环境的机制尚不清楚。我们的研究表明,当饮食富含蛋白质时,睡眠中的苍蝇和老鼠对机械振动的反应会得到更好的抑制。在果蝇中,我们描述了一种信号通路,通过该通路,有关摄入蛋白质的信息从肠道传递到大脑,以帮助抑制唤醒性。肠道中较高的蛋白质浓度会增加肠内分泌细胞的活性,从而释放肽CCHa1。CCHa1向大脑中的一小群多巴胺神经元发出信号,以调节它们的活动;多巴胺能活动调节动物对振动的行为反应。CCHa1通路和膳食蛋白不会影响对所有感觉输入的反应,这表明在睡眠期间,不同的信息流可以通过独立的机制进行门控。


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