每天睡够8小时有多重要？Nature最新研究：免疫细胞在脑中大扫除需充足睡眠

01 当人类进入深度睡眠时，大脑并非完全静止，而是在进行一场精密的’代谢垃圾清理工程’。2月11日，《自然》发表了一项由宾夕法尼亚大学团队完成的突破性研究，首次揭示果蝇血细胞（haemocytes）在睡眠期间通过Eater受体清除大脑脂质的机制。这项发现不仅破解了睡眠维持大脑健康的新密码，更为阿尔茨海默病等神经退行性疾病的防治提供了全新靶点。 02 研究团队通过果蝇模型发现，睡眠期间外周血细胞会迁移到大脑表面，与血脑屏障胶质细胞形成物理接触。这些血细胞如同’清洁工’般，通过名为Eater的受体识别并吞噬由觉醒引发的氧化脂质。实验显示，正常果蝇在睡眠高峰期（下午小憩和夜间睡眠时段），头部血细胞数量较清醒时增加37%。当研究人员人为剥夺睡眠时，血细胞向头部的募集量减少58%，导致神经胶质细胞中的脂质滴（LDs）积累量激增2.3倍。 Eater受体在此过程中扮演关键角色。该蛋白含有32个表皮生长因子样重复序列，不仅能介导脂质摄取，还参与细胞间黏附。通过基因敲除实验，研究团队发现缺失Eater的果蝇表现出显著睡眠障碍：每日总睡眠时间从野生型的728分钟锐减至492分钟，且睡眠碎片化程度增加42%。更令人震惊的是，这些突变果蝇的线粒体功能出现严重紊乱——关键调控蛋白PGC1α和DRP1的乙酰化水平分别升高65%和89%，导致NAD+水平下降31%，活性氧（ROS）浓度上升74%。这种代谢失衡最终引发认知功能衰退和寿命缩短，突变果蝇的平均寿命较正常组缩短28%。分子机制解析揭示了惊人的代谢调控网络。正常情况下，神经元在觉醒期间产生的氧化损伤脂质会被皮层胶质细胞暂时储存，待睡眠时转移给血细胞清除。这一过程类似于’代谢中转站’：神经元→胶质细胞→血细胞。当Eater功能缺失时，脂质在胶质细胞中堆积，导致细胞内乙酰辅酶A浓度翻倍。过量的乙酰辅酶A触发非酶促蛋白乙酰化反应，干扰线粒体生物合成与分裂平衡。研究团队通过质谱分析发现，Eater突变果蝇大脑中乙酰化蛋白种类达137种，涉及能量代谢、突触传递等多个关键通路。eater 突变体存在记忆缺陷，且寿命缩短值得注意的是，研究团队通过血细胞移植实验验证了这一机制的可逆性。将野生型血细胞移植到Eater突变果蝇体内后，其睡眠时长恢复至680分钟，神经胶质细胞脂质积累量下降61%，线粒体ROS水平降低48%。这证实了血细胞介导的脂质清除是睡眠维持脑稳态的核心机制。此外，补充NAD+前体烟酰胺的干预实验显示，虽然无法完全逆转睡眠障碍，但能使突变果蝇的认知功能恢复35%，提示代谢调控在治疗中的潜在价值。这项研究颠覆了传统认知中’睡眠主要由大脑调控’的单向视角，揭示外周免疫细胞与中枢神经系统的双向互作。该发现了一种全新的脑-体对话机制—— 睡眠不仅让大脑休息，更是在为外周免疫细胞进入脑区清除代谢垃圾创造机会窗口。这种机制可能在进化中高度保守，哺乳动物的小胶质细胞或承担类似功能。 03 研究临床转化前景广阔：研究揭示的Eater受体功能通路为开发新型睡眠障碍治疗药物提供了靶点。针对该受体的激动剂可能通过增强脂质清除能力改善睡眠质量，而NAD+补充疗法或可作为辅助干预手段。研究团队正在开发非侵入性脑脂质检测技术，未来或可通过血液标志物监测大脑代谢健康状态。不过，研究仍存在局限性。果蝇作为模式生物，其血细胞与哺乳动物小胶质细胞的同源性尚需验证。此外，人类睡眠的分期特征更为复杂，特定睡眠阶段（如慢波睡眠）对脂质清除效率的影响仍待阐明。研究团队计划开展跨物种比较研究，并探索运动、饮食等生活方式因素对这一机制的调节作用。这项突破性研究为’为何需要睡眠’这个古老谜题提供了分子级答案。它告诉我们，每晚的沉睡不仅是意识的暂停，更是一场精密的细胞级代谢维护。当清晨醒来时，我们的大脑已悄然完成了一场自我净化。