上海
撰文丨王聪
编辑丨王多鱼
排版丨水成文
睡眠起源于动物进化的早期，在不同物种之间具有相似的特征。睡眠的数量和质量对健康都很重要，睡眠质量取决于入睡的时间点、入睡的潜伏期、醒来的频率和持续时间以及睡眠深度。
深度睡眠尤其具有恢复作用，它需要阻止大多数环境信号唤醒大脑。那些睡眠过程中太容易醒来的人，即使睡了足够的时间，也经常会感到身体和精力没有得到恢复。而目前，我们对于睡眠期间觉醒是如何被抑制的，仍然知之甚少。
睡眠受基因的影响很大，科学家们已经在果蝇、小鼠等模式动物，以及人类身上发现了多种睡眠调节基因。除了基因以外，包括营养在内的外部因素对睡眠也很重要，之前有研究显示，某些食物的摄入与睡眠变化之间具有相关性。但目前还不清楚在正常的非饥饿条件下，营养是如何影响睡眠的。
近日，哈佛大学医学院的研究人员在国际顶尖学术期刊Cell上发表了题为：A gut-secreted peptide suppresses arousability from sleep 的研究论文。
该研究发现，当饮食富含蛋白质时，睡眠中的果蝇和小鼠对机械振动的反应能得到更好的抑制，获得更好的睡眠质量。该研究进一步揭示了背后的机制——肠道中较高浓度的蛋白质促进肠内分泌细胞释放神经肽CCHa1，CCHa1向大脑中的一小群多巴胺神经元发出信号，降低它们对振动的反应。此外，CCHa1通路和饮食蛋白质不影响对所有感官输入的反应，这表明在睡眠期间，不同的信息流可以通过独立的机制被控制。
而在人类中也观察到了类似的结果：通过饮食摄入高蛋白质可以抑制感官反应，促进深度睡眠。
抑制感官警觉对睡眠至关重要，深度睡眠需要更强的感官抑制。睡眠中的动物（包括人类）在很大程度上会忽视周围环境的机制，但这背后的机制还没有得到很好的理解。
通过筛选调节睡眠觉醒的基因，研究团队发现了一个信号通路，通过这个信号通路，饮食蛋白质的信息从肠道传递到大脑，以帮助抑制感觉反应。
摄入蛋白质类食物会激活果蝇肠道中的一组分泌细胞，释放神经肽CCHa1，CCHa1向大脑中一组多巴胺神经元发出信号，这些神经元的活动调节对机械振动的反应。肠道中蛋白质浓度的增加导致更高的CCHa1水平，这使果蝇能够在更强的振动中安睡，而肠道中CCHa1的减少导致它们在即使振动很弱的情况下也容易醒来。
研究团队进一步证明，小鼠在食用富含蛋白质食物后，睡眠过程中对振动的反应也会更弱，睡得更好。
上述在果蝇和小鼠这些模式动物中的研究结果，与对人类的观察结果一致，即通过饮食摄入高蛋白质可以抑制感官反应，促进深度睡眠。
尽管CCHa1通路强烈地调节对振动的响应，但它不影响对其他信号输入（例如温度）的响应，这表明在睡眠期间，不同的感觉模式可以通过不同的机制被控制。
总的来说，这项研究表明，饮食中的蛋白质情况能够从肠道被传递到大脑，从而调控睡眠觉醒。
论文链接：
https://doi.org/10.1016/j.cell.2023.02.022
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