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肠道菌群与睡眠的解析:睡不好觉,肠道菌群要担责吗?
《中国睡眠研究报告2023》指出,2022年,中国民众每晚平均睡眠时长为7.40小时,近半数民众每晚平均睡眠时长不足8小时(47.55%)16.79%的民众每晚平均睡眠时长不足7小时,民众睡眠时长依然有待增加。中国睡眠研究会的统计数据显示,2021年超过3亿中国人存在睡眠障碍成年人失眠发生率高达38.2%

显然,睡不好觉,早已经是一个社会性健康问题,某些情况下,也是一种病。
此外,在睡眠障碍中,人们对“睡不着”的认识要普遍高于“睡不够”和“睡不好”,但其实,“睡不够”“睡不好”的危害往往则要比“睡不着”更严重。
睡眠,是人类不可或缺的生理现象。在人的一生中,睡眠占了近1/3的时间,睡眠质量好坏与人体健康与否有密切关系,由此可见,睡眠对每一个人都是极其重要的。并且,从某种意义上来说,睡眠质量甚至决定着生活质量。

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在了解睡眠障碍之前,首先要探索睡眠的第一步,就是理解什么叫“睡眠周期”。
人的睡眠周期可以大致分为五个阶段,其中最重要的是慢波睡眠,有研究表明慢波睡眠有助于身体的生长发育和体力的恢复,而快波睡眠则有利于巩固学习和记忆
睡眠周期可以分为五个阶段,正常睡眠结构的特征是轻度睡眠,更深的慢波睡眠和快速眼动(REM)睡眠周期。
第一阶段睡眠(清醒到睡着间)






第一阶段睡眠是睡眠周期的开始,被视为清醒和睡眠之间的过渡期。这段睡眠时间仅持续5-10分钟,其特征是混合频率的θ波(非常慢的脑波)。
第二阶段睡眠(体温下降心率减慢)





又称浅睡期体温下降心率减慢脑电图是低波幅的混合频率波。时间比较短,一般持续1-7分钟,属于比较浅的睡眠
第三阶段睡眠(从轻度到深度)





第3阶段睡眠的特征是20%-50%的缓慢脑电波(称为δ波)。这是从轻度睡眠到深度睡眠的过渡时期。
第四阶段睡眠(慢波睡眠期)





第四阶段-慢波睡眠期,相当于睡得非常深沉的阶段恢复肢体和内脏功能的效果最好,这段时间不容易被叫醒。除非声光的强烈刺激才会把人唤醒,人醒后感到混沌状态,眼神迷离,需要经过几分钟状态才能恢复。
第五阶段睡眠(快速眼动睡眠)





REM期,快动眼睡眠又叫快波睡眠、失同步睡眠或异相睡眠,是睡眠的最后一个阶段。快动眼睡眠期前夜比例较低,后半夜占比例较高。

我们都知道导致睡眠障碍的原因有很多,比如饮食习惯、焦虑压力、生活作息、昼夜节律、慢病疾病及身体病痛等都有很大的关系。
其中,还有一个经常被忽略的原因,就是肠道菌群的失调也会引起睡眠障碍。近年来的研究表明,睡眠与肠道菌群之间存在密切的关系。睡眠对肠道菌群的组成和功能有显著影响,而肠道菌群的失调也可能导致睡眠障碍。
那问题来了,什么样的菌群影响了睡眠?

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菌群研究的角度来看,肠道菌群与睡眠之间的关系是相互作用的。肠道菌群对睡眠有着多方面的影响,同时睡眠也会影响肠道菌群的组成、种类和数量
肠道微生物是一个复杂的系统,不同的菌群可以影响不同的方面,包括睡眠。目前的研究表明,一些菌群可能与睡眠质量相关。
1、双歧杆菌(Bifidobacterium):据研究表明,双歧杆菌可以通过产生 GABA 以及调节大脑中的神经递质来促进睡眠。而GABA与α-波的增加有关,这种脑电波与放松和镇静状态有关。
① 调节机体内的神经递质
一项动物实验由中国广东省中医药研究院的研究人员开展并发表在2018年的《Journal of Agricultural and Food Chemistry》杂志上。实验中将双歧杆菌 (Bifidobacterium bifidum A18) 通过口服方式喂养小鼠,实验表明,摄入双歧杆菌可以显著提高小鼠体内的GABA水平和睡眠时长,同时降低其睡眠障碍指数以及处于清醒状态的时间。而且,双歧杆菌摄入组的小鼠还具有更低的体质量增加率,更低的血脂和血糖水平等,这些也有助于改善其睡眠质量。

② 降低闹钟素含量
闹钟素是一种由体内分泌物产生的激素,会对人体的昼夜节律产生影响,从而影响睡眠。据2016年发表于美国国家科学院院刊《PNAS》的研究实验发现,给小鼠喂食双歧杆菌之后,其体内闹钟素含量显著下降,并且睡眠质量明显提高,昼夜节律也更为稳定。

③ 抑制炎症反应
炎症反应是引起许多慢性疾病的重要因素,同时也会影响睡眠的质量和结构。2017年发表于《Frontiers in Microbiology》的综述文章中提到,多项研究表明双歧杆菌的摄入能够显著影响机体的免疫系统功能,减少机体内炎症标志物水平,从而抑制炎症反应。

④ 提高情绪状态
情绪状态是影响睡眠的一个重要因素。一些研究表明,双歧杆菌能够通过调节体内的神经递质,如5-HTP、胆碱等,从而提高情绪状态,改善睡眠。
2、乳杆菌(Lactobacillus)一些研究发现,乳杆菌可以通过调节睡眠相关的激素和代谢物浓度来改善睡眠质量。
1)调节神经系统
GABA是一种能够抑制神经细胞活动的物质,在调节睡眠的过程中发挥着重要作用。一些研究表明,摄入乳杆菌可以提高GABA的水平,从而帮助改善睡眠。此外,乳杆菌也可以调节食欲荷尔蒙,如瘦素和脂联素,从而影响人的睡眠情况。

2)调整肠道菌群平衡
肠道微生物的种类和数量的变化会影响睡眠质量。乳杆菌可以通过提高肠道内益生菌的数量,降低有害菌的数量,并消除肠道内的有害物质,进而改善肠道环境,对睡眠产生积极的影响。

3)降低大脑中的炎症
大脑中的炎症反应是引起许多慢性疾病的主要原因之一,也会影响睡眠的质量和结构。乳杆菌能够通过抑制多种炎症介质的产生并降低大脑中的炎症反应,从而减少睡眠障碍。

4)调节免疫系统
免疫系统的功能紊乱会影响睡眠,而乳杆菌可以通过调节机体内的免疫系统来改善睡眠。一些研究表明,乳杆菌能够增加肠道黏膜免疫细胞的数量和活性,从而增强免疫功能,改善睡眠。
3、普拉梭菌(Faecalibacterium prausnitzii),是人类肠道微生物组中最重要的细菌之一。一系列的研究表明该菌具有多种益生作用,如维持肠道稳态、抗炎等。该细菌也被认为是下一代具有潜力的益生菌。此前有报道称,这种菌群在肠道中的数量越多,生物钟的设置与调节就越稳定,从而有助于睡眠质量的提高。
4、普氏菌(Prevotella):据某些研究表明,普氏菌属于一类产气菌,它们通过产生短链脂肪酸而与睡眠相关。这种物质在胃肠道中产生热能,提供细胞能量,同时也具有抗炎和免疫调节的作用,对睡眠有积极的影响。

有显著证据表明,肠道微生物不仅会影响宿主的消化、代谢和免疫功能,而且也会通过菌群—肠—脑轴调节宿主的睡眠和心理状态。
同时,初步证据显示,微生物组和昼夜节律基因会相互起作用,肠道菌群和新陈代谢的特征是与宿主睡眠和昼夜节律相关联的。
肠道菌群是如何影响睡眠的呢?

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睡眠与微生物组之间的联系其实是一个循环关系:睡眠不佳会为微生物组营造一个糟糕的环境,与其说这是一种严格的双向关系,不如说是一个错综复杂的网络,因此很难梳理出精确的潜在机制。
作为 Frontiers in Psychiatry 中的著名研究,越来越多的分析表明,肠道菌群藉由通常所说的肠—脑轴途径不单单会调控你的情绪,而且还会调控你的睡眠节律,这种双向交流的“高速公路”使中枢神经系统和肠道神经系统链接起来。
① 免疫调节通路:在此通路中,肠道微生物通过与免疫细胞的互作来影响情绪,并以此调节细胞因子种类、细胞动力学响应问题和前列腺素 E2。
② 神经内分泌通路:肠道是体内最重要的内分泌器官,有超过 20 种类型的肠内分泌细胞。正如作者所阐述的,“肠道菌群通过调节神经递质如皮质醇、色氨酸、血清素的分泌对下丘脑-垂体-肾上腺轴(HPA)和中枢神经系统(CNS)产生影响。
③ 迷走神经通路:肠道神经系统在迷走神经通路中也发挥了至关重要的作用。在此通路中,肠道菌群通过肠肌间神经丛中的感觉神经元施加影响。一种叫做短乳杆菌的肠道有益菌被发现具有激活这种神经并增加食欲的能力,至少在小鼠身上是如此。科学家们预测这是通过刺激血清素受体完成的,因为当给小鼠注射阻断这些受体的药物时,小鼠的食欲不会发生变化。
肠道中这些肠神经元与运动神经元通过突触连接能协助调节肠内激素分泌及肠蠕动。突触连接还存在于肠神经系统和迷走神经系统之间,从而连接你的大脑和肠道。
这三种通路的信号传递是双向的,所以你的 CNS 也会通过这些通路调节肠道菌群的构成。
例如,某种通路改变肠道上皮细胞的功能,HPA 轴会影响肠道菌群的生存环境,从而影响肠道菌群的构成。
此外,微生物组不只作用于体内的受体,它们还可以影响我们的昼夜节律。
2017 年,诺贝尔生理学或医学奖颁给了几位生物学家,以表彰他们发现了能够管理身体昼夜节律的调控基因。身体不仅能够适应一种生物钟,而且能适应无限多种的生物钟模式,从而调动身体的新陈代谢和心理功能的每一项活动。
鉴于大脑的控制时钟能与身体机能同步来匹配 24 小时昼夜循环,每个器官,甚至是每个细胞,都有它自己的生物钟。
身体有半数基因会受到昼夜节律调控,以周期性波的方式开启或关闭。当然,肠道菌群也在昼夜节律控制之下,这意味着扰乱睡眠会极大地影响肠道菌群构成及其健康状态。
另外,“微生物组似乎会直接与大脑互动。我们从某些精神疾病中了解到这一点,微生物组会影响大脑的代谢和情绪。”加州大学旧金山分校教授 Andrew Goldberg 说,他主要研究哮喘和鼻窦感染等鼻咽喉疾病。
Goldberg 在大约十年前对微生物组产生了兴趣,当时他了解到,微生物组可能对睡眠时呼吸暂停或无意识呼吸困难有影响。
Goldberg 说,许多并发症与呼吸暂停有关,包括高血压、心脏病、动脉粥样硬化和肥胖症。但由于这种关系是双向的,所以我们或许能够通过“益生菌、益生元和微生物组移植”来治疗这些疾病,Goldberg 和他的同事在 2021 年发表于 Sleep 杂志上的综述中写道。


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如何来呵护肠道菌群呢?有以下方法:
如何通过增加和保持肠道菌群多样性来增强睡眠呢?这并不复杂,你需要做有益肠道健康的事情,避免损伤肠道的行为。
① 多吃发酵食品:例如奶昔、酸奶、纳豆和发酵蔬菜等。
② 吃益生菌补充剂:我不是膳食补充剂的强烈支持者,因为我认为人体大部分需要的营养元素可以从食物中获取。但如果你饮食中缺乏发酵食品,或许益生菌是个不错的选择。
③ 增加可溶和不可溶膳食纤维摄入,尤其是蔬菜、坚果和全谷物。
④ 到庭院去弄脏你的手:接触细菌有助于增强你的免疫力,土壤里的有益菌会训练你的免疫系统。
⑤ 打开你家的窗户:我们大部分时间是在室内度过的,空气好的时候多开窗通风,会改变室内的微生物群落,增加室内有益菌的多样性,使你获益。
⑥ 手工洗碗来替代洗碗机:手工洗碗比用洗碗机洗碗残留的微生物更多,这些盘子上残留的细菌能够刺激免疫系统来有效地降低人体的过敏反应。
⑦ 肠道菌群移植:通过将健康共同的肠道菌群,通过智能肠菌处理系统,制成混悬液或胶囊,移植到患者肠道内,通过重建患者正常功能的肠道微生态以实现其肠道及肠道外疾病的治疗,恢复正常的睡眠节律。

END

参考资料:
报告:2022年国人每晚平均睡眠7.40小时,整体睡眠状况有所改善:
https://baijiahao.baidu.com/s?id=1760623502142495540&wfr=spider&for=pc
睡不着、睡不好、睡不够……超3亿中国人存在睡眠障碍,你是哪一种?
https://baijiahao.baidu.com/s?id=1727825132982055117&wfr=spider&for=pc
睡不好,真要怪肠菌?!(chinagut.cn)
https://www.chinagut.cn/articles/ss/cbd54cd58b27481592d4639e08d1ce01
肠道菌群与睡眠:睡不好会有什么影响?
https://www.chinagut.cn/articles/ss/2dbbffd31c864a7cb569d28f13bbc770

文章转载于承葛健康

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