撰文丨王聰

編輯丨王多魚

排版丨水成文

睡眠對(duì)于身體和大腦的恢復(fù)至關(guān)重要，睡眠不足與多種健康問(wèn)題有關(guān)。除了導(dǎo)致認(rèn)知和情緒障礙外，睡眠不足還會(huì)增加患糖尿病、肥胖癥以及心血管疾病的風(fēng)險(xiǎn)。睡眠能夠影響眾多組織和器官的一個(gè)重要機(jī)制是神經(jīng)內(nèi)分泌調(diào)節(jié)。睡眠不足已被證明會(huì)擾亂多種激素的平衡。

生長(zhǎng)激素（Growth Hormone，GH）能促進(jìn)蛋白質(zhì)合成、刺激脂肪分解，調(diào)控葡萄糖穩(wěn)態(tài)，在發(fā)育期和成年期對(duì)肌肉和骨骼生長(zhǎng)都發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。生長(zhǎng)激素缺乏癥會(huì)導(dǎo)致瘦體重減少、內(nèi)臟脂肪增加、胰島素抵抗以及心血管風(fēng)險(xiǎn)上升，這些不良影響與睡眠不足所造成的諸多危害非常相似。此外，生長(zhǎng)激素的釋放已被證明與睡眠密切相關(guān)。然而，睡眠與生長(zhǎng)激素信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)之間相互作用的機(jī)制，目前仍不清楚。

2025 年 6 月 24 日，丹揚(yáng)院士團(tuán)隊(duì)（丁歆璐博士為第一作者）在國(guó)際頂尖學(xué)術(shù)期刊 Cell 上發(fā)表了題為：Neuroendocrine circuit for sleep-dependent growth hormone release 的研究論文。丹揚(yáng)院士已于近日回國(guó)，全職加入深圳醫(yī)學(xué)科學(xué)院，建立了睡眠與意識(shí)實(shí)驗(yàn)室。該研究揭示了下丘腦中兩類神經(jīng)元——生長(zhǎng)激素釋放激素（GHRH）神經(jīng)元和生長(zhǎng)抑素（SST）神經(jīng)元在睡眠不同階段的活動(dòng)模式及其對(duì)生長(zhǎng)激素（GH）分泌的精確調(diào)控，此外，該研究還發(fā)現(xiàn)生長(zhǎng)激素通過(guò)增強(qiáng)藍(lán)斑核（LC）神經(jīng)元的興奮性以促進(jìn)覺(jué)醒。從而解析了睡眠依賴性生長(zhǎng)激素釋放的神經(jīng)內(nèi)分泌回路，該神經(jīng)回路保證了睡眠期間生長(zhǎng)激素的大量釋放，又防止了過(guò)量釋放。丹揚(yáng)教授論文通訊作者丹揚(yáng)，本科畢業(yè)于北京大學(xué)物理系，之后在哥倫比亞大學(xué)攻讀生物學(xué)博士學(xué)位，在洛克菲勒大學(xué)及哈佛醫(yī)學(xué)院進(jìn)行博士后研究，之后在加州大學(xué)伯克利分校任教至今。她的主要研究方向?yàn)殛U釋大腦中控制睡眠的神經(jīng)回路，以及大腦前額葉皮層的功能和調(diào)控機(jī)制。迄今為止，丹揚(yáng)教授已經(jīng)在國(guó)際頂尖學(xué)術(shù)期刊 Cell、Nature、Science 發(fā)表了 17 篇論文。她于 2018 年當(dāng)選美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院士，于 2025 年當(dāng)選美國(guó)藝術(shù)與科學(xué)院院士。論文第一作者丁歆璐，2012 年本科畢業(yè)于同濟(jì)大學(xué)，2017 年博士畢業(yè)于清華大學(xué)，并獲得 2017 年吳瑞獎(jiǎng)，此后在加州大學(xué)伯克利分校丹揚(yáng)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行博士后研究工作。我們知道，睡眠有助于組織生長(zhǎng)和新陳代謝的調(diào)控，部分原因是睡眠能促進(jìn)生長(zhǎng)激素（GH）的釋放，但其這一作用背后的神經(jīng)回路機(jī)制，目前尚不清楚。為了填補(bǔ)這一知識(shí)空白，研究團(tuán)隊(duì)探索了睡眠如何影響生長(zhǎng)激素調(diào)控的神經(jīng)內(nèi)分泌回路活動(dòng)，以及生長(zhǎng)激素信號(hào)反過(guò)來(lái)如何影響睡眠。研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，生長(zhǎng)激素（GH）的釋放在快速眼動(dòng)睡眠（REM）和非快速眼動(dòng)睡眠（NREM）期間均得到增強(qiáng)，這種釋放受到睡眠-覺(jué)醒狀態(tài)下特定的表達(dá)生長(zhǎng)激素釋放激素（GHRH）和生長(zhǎng)抑素（SST）的下丘腦神經(jīng)元活動(dòng)的調(diào)控。具體來(lái)說(shuō)，下丘腦弓狀核（ARC）中的 SST 神經(jīng)元通過(guò)抑制鄰近的 GHRH 神經(jīng)元來(lái)抑制生長(zhǎng)激素的釋放，而室周（PeV）的 SST 神經(jīng)元?jiǎng)t通過(guò)投射至正中隆起（Median eminence）來(lái)抑制生長(zhǎng)激素的釋放。生長(zhǎng)激素的釋放與 REM 期的 GHRH 和 SST 活性的強(qiáng)烈波動(dòng)有關(guān)；但在 NREM 期間，GHRH 活性適度增加，而 SST 活性降低。此外，該研究還發(fā)現(xiàn)了一條負(fù)反饋通路，在這條通路中，生長(zhǎng)激素增強(qiáng)了藍(lán)斑核（LC）神經(jīng)元的興奮性以促進(jìn)覺(jué)醒。該研究的核心發(fā)現(xiàn)：

睡眠依賴性生長(zhǎng)激素的釋放受下丘腦中 GHRH 神經(jīng)元和 SST 神經(jīng)元的精確調(diào)控；

下丘腦弓狀核（ARC）中的 SST 神經(jīng)元通過(guò)抑制刺激生長(zhǎng)激素釋放的 GHRH 神經(jīng)元來(lái)抑制生長(zhǎng)激素的釋放；

室周（PeV）中的 SST 神經(jīng)元通過(guò)投射至正中隆起來(lái)抑制生長(zhǎng)激素的釋放；

生長(zhǎng)激素反饋通路通過(guò)增強(qiáng)藍(lán)斑核（LC）神經(jīng)元興奮性來(lái)促進(jìn)覺(jué)醒。

通俗來(lái)說(shuō)，該研究發(fā)現(xiàn)，生長(zhǎng)激素（GH）會(huì)在睡眠期間大量釋放，并得到下丘腦中的兩種神經(jīng)元的精密調(diào)控——GHRH 神經(jīng)元和 SST 神經(jīng)元，前者表達(dá)生長(zhǎng)激素釋放激素，像“油門”一樣促進(jìn)生長(zhǎng)激素的釋放，而后者表達(dá)生長(zhǎng)抑素，像“剎車”一樣抑制生長(zhǎng)激素的釋放。在非快速眼動(dòng)睡眠（NREM）期，GHRH 神經(jīng)元活性適度增加，SST 神經(jīng)元活性下降，一升一降促進(jìn)生長(zhǎng)激素釋放。在快速眼動(dòng)睡眠（REM）期，GHRH 神經(jīng)元和 SST 神經(jīng)元同時(shí)爆發(fā)式激活，就像踩著“油門”的同時(shí)點(diǎn)“剎車”，既保證了生長(zhǎng)激素的釋放又防止了釋放過(guò)量。而當(dāng)血液中的生長(zhǎng)激素達(dá)到峰值時(shí)，則會(huì)激活藍(lán)斑核（LC）中的神經(jīng)元（大腦中的覺(jué)醒中樞），促進(jìn)覺(jué)醒，避免過(guò)度沉睡。睡眠不足與多種代謝紊亂有關(guān)，包括糖尿病、肥胖癥以及肌肉生長(zhǎng)和再生受損。生長(zhǎng)激素在調(diào)節(jié)葡萄糖和脂質(zhì)代謝以及肌肉和骨骼生長(zhǎng)方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。該研究為睡眠依賴性生長(zhǎng)激素釋放的神經(jīng)內(nèi)分泌機(jī)制提供了見(jiàn)解，此外，該研究發(fā)現(xiàn)了生長(zhǎng)激素通過(guò)誘導(dǎo)藍(lán)斑核神經(jīng)元興奮性來(lái)促進(jìn)覺(jué)醒，凸顯了將代謝狀態(tài)與睡眠傾向聯(lián)系起來(lái)的關(guān)鍵機(jī)制。論文鏈接：https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(25)00626-9

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