睡眠健康与肠道健康：互为影响的紧密关联

你有多久没能睡个好觉了？是辗转反侧难以入眠，还是半夜频频惊醒，又或是清晨过早睁眼，望着天花板发呆，为新一天的疲惫而忧心？

如今，睡眠障碍已成为许多人的 "心头大患"。相关数据显示，我国超 3 亿人存在睡眠障碍，超过四分之三的人晚 11 点以后入睡，近三分之一的人甚至熬到凌晨 1 点之后。过去这一年，受疫情影响，人们居家时间增多，整体入睡时间却延迟了 2 - 3 小时，对睡眠问题的搜索量更是大幅增长 43%。

睡眠，绝非简单的闭眼休憩，它是由人脑精密控制的复杂生理行为。在忙碌一天后，睡眠宛如一服舒缓身心、助力恢复的良药，让身体和大脑补充能量，重新焕发活力。于记忆巩固、信息处理、身体成长、肌肉修复、免疫增强、疾病抵御等诸多方面，良好睡眠都起着不可或缺的关键作用。

反之，睡眠障碍却似健康的 "绊脚石"，与肥胖、II 型糖尿病、心血管疾病、抑郁症、癌症等多种病魔紧密相连。它还会悄悄蒙上心智的 "迷雾"，影响我们的判断力与智力，让生活悄然失色。本文我们来详细了解下，睡眠障碍--这个大多数人都有可能遇到的难题。

要了解睡眠障碍之前，我们的先看下，正常生理性睡眠。

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）

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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theta波（非常慢的脑波）。

第二阶段睡眠（体温下降心率减慢）

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第2阶段持续约20分钟，涉及混合频率的脑电波，具有快速的节奏性脑电波活动。在第2阶段，体温开始下降，心率开始减慢。

第三阶段睡眠（从轻度到深度）

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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（缓慢脑电波）

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阶段4的δ波大于50％，在此期间发生了缓慢的脑电波。阶段4持续约30分钟。

第五阶段睡眠（快速眼动睡眠）

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睡眠的第5个阶段，即快速眼动（REM）睡眠，是大多数做梦的时候。第五阶段的特征是呼吸频率增加，大脑活动增加，体内各种代谢功能都显著增加。REM睡眠具有混合频率的EEG和theta波。成年人大约每90分钟出现一次REM睡眠。

睡眠以正常顺序开始，但随后以不规则的顺序循环进行。它开始于阶段1，然后进入阶段2、3和4。在阶段4睡眠之后，在开始REM（阶段5）睡眠之前，重复阶段3和2。REM睡眠结束后，身体通常会返回第2阶段睡眠。REM睡眠的第一个周期是入睡后约90分钟，并且只能持续很短的时间。每个周期，REM睡眠持续时间更长。

肠道菌群与睡眠

人类微生物群是体内复杂，动态的生态系统。越来越多的研究表明它似乎以许多重要的方式与睡眠相互沟通，相互作用。

菌群改变与睡眠密切相关

研究揭示，失眠症患者相较于健康个体，其肠道微生物的构成、多样性及代谢活性均展现出明显差异。通过运用随机森林算法并结合交叉验证技术，已成功鉴别出两种具有标志性的细菌--拟杆菌属与梭菌属，它们能够有效区分失眠患者与健康人群。

深入分析微生物组的构成发现，拟杆菌门(Bacteroidetes)与厚壁菌门(Firmicutes)的丰富程度与个体的睡眠质量呈正向关联，而Lachnospiraceae科、棒状杆菌(Corynebacterium)及Blautia等菌种则与睡眠质量的评估指标呈负相关趋势。

值得注意的是，Faecalibacterium作为肠道内重要的丁酸产生菌，可能在缓解双相情感障碍患者的疾病负担及提升睡眠质量方面发挥积极作用，其潜在机制可能涉及丁酸盐对睡眠的促进作用。

此外，高质量的睡眠状态与肠道中Verrucomicrobia菌和Lentisphaerae菌的高比例存在相关联，这些菌群的增加与认知功能的改善有着密切联系。相反，乳酸菌的数量则与睡眠质量呈现出负相关关系，尽管某些乳酸菌如干酪乳杆菌对缓解健康成年人的应激性睡眠障碍有益，短乳杆菌也对小鼠的睡眠节律具有正面影响。

微生物组的多样性，包括丰度、香农多样性指数及辛普森多样性指数，均与睡眠质量的提升及总睡眠时间的增加呈正相关。研究指出，睡眠不足与肠道微生物多样性的降低密切相关，而良好的睡眠则伴随着更为丰富的微生物组多样性。

2019年的一项研究进一步证实，睡前60分钟内的活动（作为衡量睡眠量和质量的指标）与肠道微生物多样性降低26%有关，这一结论是在排除了饮食纤维与脂肪摄入量、体力活动及身体质量指数等潜在干扰因素后得出的。

肠道微生物的高多样性不仅有助于减轻压力、改善睡眠，其多样性的降低还与一系列健康问题相关联，包括情绪障碍、焦虑、抑郁、免疫系统功能异常及自身免疫性疾病。对于失眠患者而言，其肠道菌群的α和β多样性均发生了显著变化，提示睡眠时间的减少可能是导致肠道菌群失衡的重要因素之一。

肠道菌群是如何影响睡眠的呢？

可以通过肠道菌群与大脑之间的持续不断的相互作用来影响。主要有以下途径：

免疫系统途径

大脑和肠道微生物组都影响免疫细胞的活性，并依次相互影响。

肠道细菌被吞噬细胞（如巨噬细胞或中性粒细胞）吞噬并被消化；消化产物（如MPs、LPS）被释放到周围的细胞间液中。MPs和LPS反过来激活吞噬细胞（如锯齿状细胞膜所示），然后释放细胞因子。全身性细胞因子通过至少两种途径（迷走神经和血脑屏障）进入大脑。

免疫细胞在保持肠道微生物组健康方面发挥了重要作用，并且帮助免疫系统发挥最佳功能。这些细胞执行许多关键功能，包括：

• 帮助调控微生物组的组成

• 调节新陈代谢

• 限制炎症

• 保护肠道不受感染

• 保持肠壁坚固（并避免所谓的"漏肠"）

细菌细胞壁结构成分影响睡眠

微生物细胞壁的结构成分不断刺激先天免疫系统产生细胞因子，产生一种免疫激活的基本状态，从肠粘膜表面开始，影响全身。

当细菌分裂、生长或死亡时，肽聚糖、脂多糖和其他成分被细菌酶降解或改变。宿主吞噬细胞如巨噬细胞和中性粒细胞也可以消化肽聚糖产生胞壁肽(小糖肽)。从革兰氏阳性或革兰氏阴性细菌中分离出来的肽聚糖，诱导睡眠反应，例如，非快速眼动睡眠的持续时间和强度会增强几个小时。如果给吞噬细胞喂养细菌，它们就会释放出具有生物活性的胞壁酰肽；其中一些胞壁酰肽诱导睡眠反应与完整的肽聚糖和热杀死的整个细菌所诱导的睡眠反应相似。

细菌肽诱导肠巨噬细胞和T细胞产生细胞因子白细胞介素-1β（IL-1β）和肿瘤坏死因子α（TNFα）；细菌细胞壁脂多糖（LPS）诱导IL-18的合成。

IL-1β，TNFa22，IL-18是非快速眼动睡眠的诱导因子。

其他微生物，如病毒及其组分也通过内源性受体（识别病原体相关分子模式，如Toll样受体）促进细胞因子的产生，从而影响睡眠。

神经内分泌途径

肠道内有20多种肠内内分泌细胞，构成最大的内分泌器官。

肠道菌群直接参与多种神经递质，细胞因子和代谢产物的产生，例如5-HT，多巴胺，γ-氨基丁酸（GABA），SCFA和褪黑激素等。

• 某些乳酸杆菌和双歧杆菌可以产生GABA。在失眠患者中经常观察到GABA mRNA的异常表达。

• 大肠杆菌产生去甲肾上腺素、5-羟色胺和多巴胺；

• 链球菌和肠球菌产生5-羟色胺；

• 芽孢杆菌产生去甲肾上腺素和多巴胺。

这些代谢物直接作用于肠神经系统和迷走神经，并影响中枢神经系统的活性。

此外，肠道菌群还影响下丘脑-垂体-肾上腺(HPA)轴。

HPA轴参与稳态，参与对新刺激的反应。HPA轴是一种自适应系统，目的是在不断变化的环境中保持体内动态平衡。越来越多的研究表明，睡眠与HPA轴活动之间存在相互关系。

HPA轴亢进会对睡眠产生负面影响，导致睡眠碎片化，深度慢波睡眠减少和睡眠时间缩短。反过来，包括失眠和阻塞性睡眠呼吸暂停在内的睡眠障碍会进一步加剧HPA轴功能障碍。

干预以使HPA轴异常正常化，减少夜间CRH亢进和降低皮质醇可能对治疗失眠和其他睡眠障碍有益。详见本文后面改善睡眠章节。

说起HPA轴，就不得不提到皮质醇。它的作用不容小觑。

皮质醇如何产生？

HPA轴被激活，下丘脑促肾上腺皮质激素释放激素(CRH)的分泌，然后刺激垂体前叶释放促肾上腺皮质激素。然后促肾上腺皮质激素刺激肾上腺释放皮质醇，导致交感神经系统的各种生理反应(如肾上腺素的释放、心率加快和血压升高)。

皮质醇升高可能是睡眠障碍的主要原因

HPA轴障碍可能导致皮质醇升高，当皮质醇水平较高时，会激活糖皮质激素受体。在压力时期去甲肾上腺素和糖皮质激素受体可以优先激活，从而增加促肾上腺皮质激素释放激素。这种升高的促肾上腺皮质激素释放激素会增加睡眠脑电波频率，减少短波睡眠，并增加轻度睡眠和频繁醒来。

皮质醇还与昼夜节律相关，这部分我们在下一章节昼夜节律篇讨论。

迷走神经途径

肠肌层神经丛的感觉神经元通过调节肠蠕动和肠激素分泌而接触肠道菌群。肠神经系统也与迷走神经形成突触连接，迷走神经将肠道与大脑连接起来。

细胞因子通过迷走神经传入向大脑发出信号，迷走神经的动作电位进一步诱导胶质细胞和神经元在大脑中产生细胞因子。细胞因子浓度高低与睡眠有关。

低浓度的脑细胞因子能促进睡眠，而高浓度的脑细胞因子则不利于睡眠。

睡眠障碍与肠道菌群失调存在循环关系

前面我们知道，肠道菌群会通过多种途径影响睡眠。

反过来睡眠也会影响肠道菌群。

睡眠不足或者其他因素如受伤、食物摄入、压力、昼夜节律和运动等，可致肠屏障损伤和细菌移位，增加感染易感性，激活HPA轴从而影响菌群。

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