PANS:睡觉开灯,当心加剧心脏病和糖尿病风险!

2022
05/07

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生物谷
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在我们的一生中,睡眠占据了三分之一,却为另外三分之二的人生提供了动力和养分。由此可见睡眠的重要性!

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莎士比亚曾说过:“睡眠是人生盛宴上的主要营养”。我国也有俗语:“一夜不宿,十夜不足”。在我们的一生中,睡眠占据了三分之一,却为另外三分之二的人生提供了动力和养分。由此可见睡眠的重要性!

自从灯泡被爱迪生发明以来,人们便从“秉烛夜游”升级到了“挑灯达旦”。从此,许多人便习惯了开灯睡觉,相信每个读者身边都能找到几个这样的朋友——“不开灯不能入睡综合征”!

然而,这样真的好吗?

如今,科学给出了答案。

2022年3月14日,PNAS在线发表了题为《Light exposure during sleep impairs cardiometabolic function》的文章。该文章揭示了晚上开灯睡觉会影响早晨机体的葡萄糖代谢稳态,并持续激活交感神经系统来影响心脏代谢功能,最终损害自身的心脏健康。这项研究为我们合理规划睡眠提供了保健思路。

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生物节律自从获得诺贝尔生理学或医学奖后便让人们意识到明暗交替对机体生理功能的重要影响。而许多研究也表明夜间的长时间灯光暴露不利于身体健康。然而,夜间灯光暴露与睡眠之间的关系则研究较少。

在生物节律之后,光遗传学的发展也让我们看到了光照对人体的生物学意义。如今,越来越多研究表明光照可以调节人体代谢,而夜间光照则有许多危害,如降低葡萄糖耐量(指机体对血糖浓度的调节能力)和胰岛素敏感性(指机体降解糖的能力)。而此前,该研究小组已经发现早晚的蓝光照射会影响机体葡萄糖代谢,增加胰岛素抵抗。而有研究也表明睡眠时卧室光照水平与老年人2型糖尿病的发病率呈正相关,但是其机制仍然不清楚。

目前,研究睡眠与光照的关系有三种方法:一是通过调查光照对睡眠参数的影响,如睡眠图 (PSG) 、总睡眠时间 (TST)、睡眠效率(SE)、入睡后觉醒(WASO)、慢波睡眠量 (SWS) 或觉醒指数 (AI)等等。二是通过探究光刺激后体内昼夜节律变化对葡萄糖代谢的损伤作用。三是评估光照对自主神经系统 (ANS) 活动的影响。在本文中,作者综合了以上三种评估方法探究了夜间光照对于机体影响的潜在机制。

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Fig.1Schematic of laboratory protocol. OGTT: oral glucose tolerance test.

研究人员招募了20名健康成人并随机分为两组,其中一组分别交替给与<3 lx的弱光和100 lx强光各一天;而一组则连续两晚处于<3 lx的弱光。两组志愿者在其他各个方面都保持一致。

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Fig.2 HOMA-IR for room light and dim light conditions on Day 1 and Day 2.

首先,研究人员对两组志愿者的胰岛素抵抗指数(HOMA-IR)进行了评估。结果发现两组结果差异显著,其中,交替光照组升高了约15%,而弱光组则降低了约 4%。

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Fig.3 Glucose and insulin measures from 2-h OGTT for room light  and dim light conditions on Day 1 and Day 2.

接着对口服葡萄糖耐量的检测(OGTT)发现交替光照组在第一天和第二天之间的胰岛素差异更大,并于第二天在摄入糖丸后体内的胰岛素水平更高。

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Fig.4 Early phase insulin response (30-min AUC) during the OGTT for room light  and dim light  conditions on Day 1 and Day 2.

此外,虽然从day1 到day2之间的葡萄糖和胰岛素水平的 2 小时曲线下面积在不同条件下没有差异,但是30 min的曲线下面积在交替光照组显著升高。

紧接着,作者又使用松田指数对胰岛素水平进行了评估。结果发现两组在day1 到day2之间差异显著,其中交替光照组降低了约16%,而弱光组升高了约3%。

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Fig.5 Matsuda insulin sensitivity index for room light and dim light conditions on Day 1 and Day 2.

在对体内激素水平的代谢评估完成后,作者又通过多导记录仪对两组志愿者的睡眠质量进行了评估。

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Table 1. Polysomnographic features of sleep macrostructure

结果显示从day1 到day2间,与弱光组相比,交替光照组在N2期的TST比例、慢波睡眠和快速眼动睡眠(REM、REM)等方面都有更高的比例。而两组在睡眠碎片、数量、睡眠平均持续时间和睡眠-觉醒稳定性方面则没有差异。

同时,对于研究人员还对两组志愿者的HR(心率)、HRV(心率变异)和BP(血压)进行了评估。与弱光组相比,交替光照组的心率显著增加并持续维持了整个晚上。

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Fig.6 (Top, A and B): HR during the sleep period for room light  and dim light conditions on Night 1 and Night 2. (Lower, C and D)

而HRV分析(指心脏随着人体的活动变化而出现频率的变化)结果显示两组在8小时睡眠期间,高频相对功率没有差异,而在低频相对功率方面,交替光照组则显著升高。

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Fig.7 Pairwise correlations between the change in LF/HF obtained from HRV and averaged across the sleep period (Night 1 to Night 2) and the change in the AUC of insulin at 30 min from OGTT (Day 1 to Day 2).

最后,研究人员还对睡眠期间HR和HRV与代谢变化之间的相关性进行了分析,结果同样发现交替光照组不利于心脏的健康。

总的来说,这篇文章的研究让我们看到了开灯睡觉对心脏健康的极大损伤作用。而其机制则可能是与机体的交感迷走神经激活和糖代谢失衡相关。

这篇“救命式科研”的文章也给我们打响了一个警示:为防止猝死,请关灯睡觉!

参考文献:

Mason, Ivy C., et al. "Light exposure during sleep impairs cardiometabolic function." Proceedings of the National Academy of Sciences 119.12 (2022): e2113290119.

撰文|WHAT毕业

编辑|小耳朵

 

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关键词:
睡眠,光照,研究,影响,交替

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