肠道微生物影响睡眠质量

文 ｜ 孙杰  陆林

睡眠是生命的一个基本过程，是维持身心健康的基石。今年3月21日是第24个世界睡眠日，中国主题为“健康睡眠，人人共享”。主旨是引起全民对健康睡眠重要性的高度关注，使其获得正确的健康睡眠科学知识，实现“健康中国”之睡眠健康。

人的一生中约有1/3的时间在睡眠中度过。作为机体重要而复杂的生理过程，睡眠在维持身心健康方面至关重要，是人类不可缺少的生理过程。

健康的睡眠包括浅睡、深睡和快速眼动（REM）睡眠。这些睡眠周期持续约90分钟，交替进行，直到醒来。

睡眠不足会对机体健康产生不利影响，导致认知功能下降，出现免疫系统功能障碍，肿瘤发病率和心血管疾病风险增加。调查结果显示，中国成年人失眠发生率高达38.2%，超过3亿中国人有睡眠障碍，且这个数字仍在逐年攀升。

以失眠为代表的睡眠障碍一直以来都是复杂而普遍的问题，其病因尚不清楚。人们普遍认为，失眠与个体面临的压力、不良生活习惯以及心理状况密切相关，压力等因素会引发脑功能障碍，进而导致睡眠调节紊乱。

然而，最近的研究发现了一种令人意想不到的联系——失眠等睡眠障碍可能与肠道微生物群的失衡存在显著关联。

早期研究表明，饮食习惯可能对睡眠产生重要影响。一些饮食模式不仅影响人们白天的警觉度，还影响夜间睡眠质量。此外，在睡眠前摄入特定食物，有助于改善睡眠质量。比如高蛋白饮食就有助于促进深度睡眠，使人在夜间更容易入睡且更难被吵醒。这是因为蛋白质摄入会刺激肠道产生一种特殊的物质，它能通过降低大脑对外界刺激信号的敏感程度，让人享受更好的睡眠。

由此可见，除了食物本身的成分外，我们肠道内的微生物也在积极参与睡眠调节过程，与我们的大脑进行交流，这种神奇的连接就是所谓的肠脑轴。

历史上，人们普遍认为细菌是疾病的罪魁祸首，而现在我们必须意识到，有一些细菌不但对人体无害，而且对生命至关重要。我们的身体被大量微生物包围，它们的数量甚至超过了我们自身细胞数量的10倍。这些数以百万亿计的微生物从里到外覆盖着我们的身体，形成了一个复杂的生态系统。

专家估算人类肠道中至少有3.5万种不同的细菌、真菌和病毒等与人类共生。由于每种微生物都含有自己的DNA，肠道微生物编码的细菌基因总数是人体基因总数的100倍。

现代医学发现，肠道菌群，这个生活在我们体内的庞大微生物群落，已成为身体的一部分，应该被视为一种“器官”。肠道微生物的存在，不仅是一种必然，还是一种健康保障。我们从出生起就与这些微生物形成了密切的共生关系。  

研究表明，肠道微生物不仅在胃肠道功能建立、机体新陈代谢和免疫系统形成与调节等方面发挥重要作用，还可调节脑的神经功能、情绪和行为。人类大脑中大约有1000亿个神经元、肠道中有5亿个神经元，微生物-肠-脑轴是连接中枢神经系统和肠道的通信网络。

越来越多的证据表明，睡眠与肠道微生物群之间存在复杂的相互作用关系，这种关系影响着睡眠质量和身体健康。肠道菌群可以通过微生物-肠-脑轴与睡眠互相调节。

肠道微生物群和睡眠之间存在密切的相互作用，它们都具有节律性活动，会受外界因素影响。生命早期阶段是微生物群建立的关键阶段，婴儿的日间睡眠时长与肠道微生物的多样性呈负相关。

针对学龄前儿童的研究表明，睡眠时间与肠道微生物群的多样性有关，夜间总睡眠时间较长的儿童双歧杆菌的相对丰度更高。而针对成人受试者的研究发现，微生物组多样性与总睡眠时间呈正相关。在慢性失眠患者中，肠道微生物组的多样性和组成发生了明显的变化，微生物组多样性下降，乳酸杆菌的相对丰度与区域均匀性值呈负相关，有益菌数量减少、有害菌增多。在这种情况下，补充益生菌有助恢复正常睡眠。

睡眠对健康至关重要，而睡眠不足或不规律不仅影响注意力和情绪，还会对肠道微生物产生影响。研究表明，睡眠剥夺和睡眠限制会降低肠道微生物的多样性，显著改变微生物的组成。在补充睡眠后，这些变化可以逆转。

值得注意的是，不仅是睡眠剥夺，睡眠不规律也可能对肠道菌群产生负面影响。这种菌群紊乱可能会增加人们肥胖，以及患糖尿病、心血管疾病和神经退行性疾病的风险。因此，保持良好的睡眠习惯对于维护肠道健康和人体健康至关重要。

肠道微生物组在睡眠调节中扮演重要角色。它们通过多种方式影响睡眠质量。

首先，肠道菌群可以分泌褪黑素、5-羟色胺、食欲素、组胺和短链脂肪酸，这些代谢物可通过作用于大脑中的受体来影响睡眠。如果肠道菌群紊乱，其生成的代谢物水平就会失衡，进而影响睡眠。

其次，肠道微生物可通过迷走神经与大脑交流，调节脑中神经递质的表达，影响非快速眼动睡眠和快速眼动睡眠的比例。刺激迷走神经可提高快速眼动睡眠占比。

最后，肠道微生物还可通过影响免疫水平调节睡眠。研究发现，将失眠患者的粪菌移植到无菌小鼠体内，可诱导无菌小鼠产生睡眠障碍，使血清白介素-6等炎症因子水平升高。

掌握睡眠与肠道菌群之间的关系，并采取相应的调整措施，可以帮助改善睡眠质量，提升整体健康水平。我们可以尝试以下方法调节肠道微生物组，促进良好睡眠：摄入益生菌和益生元，多吃富含膳食纤维的食物，如水果、蔬菜和全谷类食物，以促进有益菌生长；减少压力并通过冥想和适度运动等方式放松身心；保持规律的作息，固定的起床时间和就寝时间有助于维持肠道微生物组的生态平衡。

在探索肠道菌群对睡眠的影响时，我们不仅要了解大脑功能，更应全面探究人体复杂而神奇的生物学系统。通过深入了解肠道微生物组的作用，我们或许可以找到比传统药物治疗更加自然、有效的解决睡眠问题的方法。

（孙杰系北京大学第三医院副主任医师，陆林系中国科学院院士、北京大学第六医院院长）

《中国科学报》 (2024-03-21 第1版 要闻)

编辑 | 赵路

排版 | 郭刚