人的一生有1/3的时间是在睡眠中度过，良好的睡眠质量对于人体健康起着至关重要的作用。睡眠的质量取决于入睡的快慢、睡眠的时长、深度睡眠的时间和从睡眠中醒来的次数。深度睡眠可促进人体功能的恢复，在此过程中机体会主动抑制环境信息的刺激，防止外界环境的唤醒，容易从睡梦中唤醒的人白天疲惫感会特别严重。

遗传学效应是影响睡眠的一个重要因素，科学家已经在果蝇上鉴定出多种影响睡眠的基因。食物的摄入对睡眠的影响也很重要，流行病学调查研究发现食物的摄入和睡眠质量之间存在相关性。但是对于营养摄食如何影响睡眠目前尚不清楚。

2023年3月22日哈佛大学医学院神经生物学系的Dragana Rogulja研究团队在Cell上发表题为“A gut-secreted peptide suppresses arousability from sleep”的研究论文，发现高蛋白饮食通过激活肠内分泌细胞释放多肽CCHa1，CCHa1通过循环激活多巴胺神经元，降低睡眠过程中对外界信息的反应性。

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肠内分泌细胞释放的多肽CCHa1

促进果蝇的深度睡眠

研究人员通过自动化装置产生轻微的机械振动，将睡眠中的果蝇分为高唤醒组和低唤醒组，随后通过大规模全基因组体内RNAi筛选，发现在果蝇上对多肽CCHa1和其受体CCHa1R进行RNAi抑制后，果蝇极易从微弱的机械振动环境中唤醒，出现明显的高唤醒表型。

为了研究CCHa1的来源，研究人员对果蝇的CCHa1的mRNA进行荧光探针检测，发现CCHa1在果蝇的神经元和肠内分泌细胞中表达。特异性沉默肠内分泌细胞的CCHa1，发现能引起果蝇出现高唤醒表型。

图1：RNAi沉默果蝇的多肽CCHa1引起高唤醒表型

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高蛋白饮食促进肠内分泌细胞

释放多肽CCHa1

饮食中的蛋白质和氨基酸能激活肠道中后段的内分泌细胞。研究人员通过CaLexA钙成像技术研究肠道细胞的活性变化。发现在进食高蛋白饮食后，果蝇肠道CCHa1细胞的活性显着上调，且肠内分泌细胞的CCHa1的表达显着增加。高蛋白饮食的果蝇从微小振动中唤醒的比例更低，敲除肠道内分泌细胞的CCHa1后，增加了高蛋白饮食组的唤醒比例。

图2：高蛋白饮食促进肠内分泌细胞释放多肽CCHa1

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CCHa1通过多巴胺神经元

降低机体对外界环境的响应

为了研究CCHa1的中枢效应，研究人员将果蝇的胆碱能神经元、章鱼胺能神经元、谷氨酸能神经元和节律细胞的CCHa1R敲除，均不会引起果蝇的高唤醒行为。而敲除PAM的多巴胺神经元能引起果蝇的高唤醒行为。进一步对PAM的多巴胺能神经元进行分型，发现PAMMB411B多巴胺神经元上的CCHa1R介导果蝇的高唤醒行为。

图3：CCHa1通过多巴胺神经元降低机体对外界环境的响应

总结

本文发现高蛋白饮食通过激活肠内分泌细胞释放多肽CCHa1作用于多巴胺神经元上的CCHa1受体，降低睡眠时机体对外界振动的反应性，促进深度睡眠。本文揭示了肠脑轴对睡眠调节的重要作用。

原始出处：

Bayrer， J.R.， Castro， J.， Venkataraman， A. et al. Gut enterochromaffin cells drive visceral pain and anxiety. Nature (2023). https：//doi.org/10.1038/s41586-023-05829-8.