前段時間，全球頂尖科學期刊Cell曾刊登過一篇“睡眠不足會導致腸道中的活性氧積累而影響壽命”的研究論文[1]，引發熱烈關註。
近日，由徐州醫科大學生命科學學院遺傳學創新平臺負責人朱作斌與廣東省人民醫院檢驗科首席研究員王亮團隊合作發表的另一篇論文，則從腸道菌群的基因調節出發，找到了“熬夜影響壽命”的可能解決方法[2]。
大傢都知道熬夜有害健康，但睡眠與衰老之間的關系具體是怎樣的呢？本篇研究首先系統分析了“睡了多久”（睡眠持續時間）和“中途醒了幾次”（睡眠碎片化）與壽命的關系。
睡眠持續時間與睡眠碎片化之間存在顯著的負相關關系。也就是說，我們睡著的時間越長，也就越不容易出現反復醒來的情況，反之亦然。“一覺睡到天亮”，則整體睡眠時長就更長。
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圖註：果蠅睡眠碎片化與睡眠持續時間的關系
從科學角度驗證了較理想的睡眠狀態，接下來我們來看睡眠與壽命的關系。
睡眠持續時間與壽命存在著正相關關系，如下圖所示。嚴重睡眠剝奪（也就是睡眠時間減少10%以上）與壽命縮短顯著相關，可能會嚴重危害健康。
如果把我們人類的正常睡眠時間算為每晚8小時，其中的10%就是48分鐘。那麼可以推測，每晚少睡48分鐘以上就可能會折壽了！看來以後睡前玩手機要計時了……
圖註：果蠅睡眠時間與壽命的關系。黑色趨勢線對應於所有蠅類的壽命和睡眠之間的相關性。紅點是睡眠時間變化- 10%到10%的果蠅組。圖C顯示睡眠減少超過10%使果蠅壽命顯著縮短
最後，當單獨分析睡眠碎片化與壽命之間的關系時，研究者發現並無顯著相關性。這說明影響壽命的關鍵還是在於“睡了多久”而不是“醒了幾次”！
不過，雖然實驗結果如此，但根據現實生活經驗與過往研究結果，無論“打呼嚕”（阻塞性睡眠呼吸暫停，OSA）引起的頻繁醒來[3]，還是由於職業原因（值夜班等）導致的夜間睡眠中斷[4]，其實都可能引起過早衰老。
看來，關於睡眠碎片化與壽命的關系，還需要更多研究來進一步闡明。
看到這裡，是不是回想起那些“放縱”了無數個48分鐘的夜晚，想穿越回去把熬夜的自己打暈？別急，這篇研究將會從腸道菌群的角度，給經常熬夜的你帶來有效的“續命”方法。
經過大量篩選，研究者鎖定了與氧化應激有關的過氧化氫酶A基因。過氧化氫酶是過氧化物酶體中分解有毒活性氧（ROS）的一種強抗氧化酶[5]。果蠅腸道中的定植真菌釀酒酵母的CTA1基因可以編碼這種酶。
敲除釀酒酵母的CTA1基因並將其喂食給果蠅後，研究者觀察到，果蠅的腸道中出現ROS大量積累的現象。
並且更重要的是，果蠅的壽命和睡眠時間都顯著縮短了。
圖註：喂食敲除CTA1基因酵母的果蠅與喂食野生型酵母的果蠅壽命、睡眠持續時間和腸道ROS水平對比。圖B：Average lifespan: 平均壽命；Sleep duration: 睡眠持續時間；Probability of survival: 生存率；圖C：WT：野生型；CTA1-KO: CTA1敲除；Mean DHE intensity: ROS熒光定量
既然腸道ROS積累的確是“熬夜折壽”的重要影響因素，研究者接下來就嘗試通過補充抗氧化劑來補救這種損傷。用抗氧化劑硫辛酸和褪黑素分別喂食果蠅，研究者發現硫辛酸顯著延長了CTA1敲除組果蠅的壽命和睡眠時間，而褪黑素沒有。
圖註：Melatonin: 褪黑素；Lipoic acid: 硫辛酸
嗯？作為調節生物鐘、改善睡眠的老牌選手，褪黑素的火爆堪比“TFboys”，而相比之下默默無聞的硫辛酸竟能在褪黑素的主場打敗褪黑素，它究竟是何許“酸”也？
圖註：硫辛酸（α-硫辛酸）化學式
熟悉抗衰老領域的朋友都知道，硫辛酸在抗衰界也是有一定“咖位”的。它是一種衍生自辛酸的有機硫化合物，是強大的抗Y化劑。
它能夠激活抗Y化反應的關鍵轉錄因子Nrf2，逆轉隨衰老而來的谷胱甘肽流失[6]，並且具有幹預多種衰老相關疾病的作用，包括改善或預防認知功能障礙[7]、糖尿病[8]、心血管疾病[9]、勃起功能障礙、神經肌肉損失[10]和癌癥[11]。
圖註：硫辛酸的功能
在本項研究中，它強大的抗Y化作用帶來的好處與以往都不相同，導向的是改善睡眠和延長壽命。
並且細心的朋友可能也會註意到，它並沒有延長野生型酵母定植果蠅的壽命，而是特別作用於敲除過氧化氫酶A基因的酵母定植的果蠅，這說明腸道菌群的基因多樣性深刻影響著抗Y化劑的作用效果。
TIMEPIE點評
在過往研究中，腸道微生物的種類及豐度是我們關註的重點，也有相當一部分研究表明，老年人的認知能力、睡眠質量、運動能力均與腸道菌群存在關聯[12-14]。
而本研究在此基礎上更進一步。通過大數據分析與模型動物實驗首次確定了腸道微生物基因組成可調節宿主的壽命和睡眠，在黑腹果蠅的腸道定植真菌釀酒酵母中，編碼過氧化氫酶A的基因CTA1的敲除會引起腸道氧化應激，而加入抗氧化劑可緩解其對睡眠和壽命的影響。
所以，調節腸道菌群並不是簡單吃吃益生菌、益生元等產品即可萬事大吉，更不是一味追趕潮流，去做流程標準化和效果量化評估都存在困難的糞菌移植（FMT）[15-16]。想要科學地改善睡眠、延長壽命，還要看你吃的“菌”含有怎樣的基因。
未來在腸道微生物調節措施上，也許可引入噬菌體、CRISPR-cas9等技術，實現靶向基因組的更精準幹預。
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