“那早上运动完不是会更困吗？这会变成恶性循环吧。”当面对睡眠困扰时，许多人可能会思考是否可以通过增加日常的身体活动，比如运动，来帮助自己感到更加疲倦，进而更容易入睡。然而，与普遍存在的担忧相反，适度且规律的运动（而非突然进行的高强度运动），实际上能够有效地调整大脑内的多种神经递质水平，有助于稳定我们的生物钟。今年七月，来自大连医科大学和中山大学的科学家在Cell Metabolism发表论文，他们探讨了睡眠不足如何通过影响脂肪酸氧化（FAO）来促进肺癌的发展[2]。研究者们将小鼠分成两组：一组正常睡眠，另一组则被限制睡眠（SD）。四星期后，他们发现那些睡眠不足的小鼠肺部的某些基因表现出了不同于正常睡眠小鼠的变化，特别是名为CLOCK的关键基因，它的水平显著上升了。同时，这些小鼠体内与脂肪酸氧化有关的化学物质的周期性变化也明显减少了，这意味着它们失去了正常的昼夜节律变化。研究团队注意到一种叫做长链脂酰CoA合成酶1（ACSL1）的酶在这个过程中起了重要作用。ACSL1参与脂肪酸氧化，而且在多种癌症中表现活跃，能够促进癌细胞的生长。睡眠不足会导致ACSL1的增加，进而产生更多的PA-CoA，这是一种促进CLOCK蛋白质变化的物质，使得CLOCK蛋白质不易被分解。这样就形成了一个循环，使得由于睡眠不足引起的生物钟混乱持续存在，并且增强了肺癌干细胞的特性。为了验证这一机制，研究者们进行了基因敲除和干扰实验。结果显示，在小鼠模型和细胞系中，敲除或干扰ACSL1基因后，显著减缓了因睡眠不足导致的肿瘤生长，特别是肺癌干细胞标志物如Ki-67、CD166、MYC、SOX2和NANOG的表达水平明显下降。这表明，ACSL1在睡眠不足引起的昼夜节律紊乱中起到了关键作用，通过维持高水平的CLOCK蛋白，促进了癌症干细胞特性和肿瘤的生长。![]()
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图3. 睡眠不足的小鼠中肺部节律紊乱的分子机制，图片来源自[2]总的来说，研究揭示了睡眠不足如何通过ACSL1影响CLOCK蛋白质，造成肺部生物钟的混乱。那么如何才能抵挡这种紊乱呢？这项研究关注了β-内啡肽（β-endorphin）在调节这一过程中的潜在作用。
β-内啡肽是一种与睡眠相关的激素，其昼夜节律的紊乱与癌症的发生密切相关。研究人员发现，当在特定时间点ZT8（下午4点，这是指从小鼠被置于光照周期中的“光照开始”算起的第8个小时）给予小鼠β-内啡肽治疗时，能够有效地恢复CLOCK和ACSL1的昼夜节律性。研究表明，在这个时间点给予β-内啡肽，相较于在ZT20或其他持续给药的方式，更能成功恢复因睡眠不足导致的CLOCK和ACSL1的节律性失常，从而抑制肿瘤生长和癌症干细胞特性。那么，日常生活中，我们可以如何调控身体内的β-内啡肽水平呢？答案就是：运动！
剧烈的短期无氧运动、＞1小时的有氧运动可以增加β-内啡肽水平此前的一项研究表明，剧烈的短期无氧运动会增加β-内啡肽水平，其程度与乳酸浓度相关。而在有氧运动中，血液中的β-内啡肽水平在运动持续时间超过大约1小时后才开始增加，此后增加呈指数级[3]。跑步、游泳或骑自行车等有氧运动已被证明可以提高β-内啡肽的水平。一般来说，持续20分钟以上的中等至高强度运动效果最佳。高强度间歇训练（HIIT）涉及短时间的高强度活动与低强度恢复期交替进行，也可以有效提升β-内啡肽水平。参加团体运动或有社交互动的活动，如团体健身课或球类运动，可能会因社交互动的正面心理效应而进一步提高β-内啡肽的水平。最后也是最重要的一点，长期坚持规律运动，可以调整和改善内啡肽的整体系统反应，从而提高其在体内的基线水平。
运动的力量有多大？近期，一篇发表在 Behavioural Brain Research上的综述就重点探讨了运动疗法在治疗抑郁症中的潜力[1]。抑郁症并不是一种简单的心理疾病，此前已经有很多研究表面，抑郁症背后存在复杂的病理生理学机制。儿茶酚胺系统和单胺系统的功能失调，如多巴胺、去甲肾上腺素和5-羟色胺（血清素）等单胺类物质的失衡，通常与抑郁症的发生密切相关。此外，脑源性神经营养因子（BDNF）的表达异常也是抑郁症的重要致病因素。BDNF在神经元的生长、存活和功能调节中起关键作用，而这些功能的损害可能会导致抑郁症的发生。在这篇综述中，研究人员详细探讨了不同类型的运动如何对抗抑郁症的发病机制。例如，运动通过5-HT3-IGF-1机制释放大脑中的5-羟色胺，产生抗抑郁效果。游泳等运动能够增加5-HT2受体和5-HT1A受体的敏感性，提升5-HT和5HIAA的水平，并降低炎症因子如IFN-γ和TNF-α的水平，从而缓解抑郁症状。再例如，有氧或无氧运动可以增加β-内啡肽、脑啡肽和强啡肽的分泌，这些物质通过与大脑中的阿片受体结合，产生镇痛和情绪改善效果，具有抗抑郁作用。并且，运动还能够增加多巴胺及其受体（如D1R和D2R）的表达，从而促进BDNF的表达和TrkB的激活，表现出抗抑郁行为。此外，运动还能增加大脑中GABAAR（γ2和α2亚基）的表达，通过抗炎途径减少由GABA失衡引起的神经退行性疾病。除此之外，运动对谷氨酸、鸢尾素、食欲素、色氨酸和胆碱能受体的分泌具有重要的调节作用，可以说，运动会对大脑内负责情绪调控的递质们来一次“大清洗”，重塑了你的情绪管理。所以啊，由此看来，生命在于运动，在于好好吃饭、睡觉，在于你珍惜爱惜自己身体的每一个时刻！1. Alizadeh Pahlavani H. Possible role of exercise therapy on depression: Effector neurotransmitters as key players. Behav Brain Res. 2024 Feb 29;459:114791. doi: 10.1016/j.bbr.2023.114791. Epub 2023 Dec 2. PMID: 38048912.2. Peng F, Lu J, Su K, Liu X, Luo H, He B, Wang C, Zhang X, An F, Lv D, Luo Y, Su Q, Jiang T, Deng Z, He B, Xu L, Guo T, Xiang J, Gu C, Wang L, Xu G, Xu Y, Li M, Kelley KW, Cui B, Liu Q. Oncogenic fatty acid oxidation senses circadian disruption in sleep-deficiency-enhanced tumorigenesis. Cell Metab. 2024 Jul 2;36(7):1598-1618.e11. doi: 10.1016/j.cmet.2024.04.018. Epub 2024 May 20. PMID: 38772364.3. Schwarz L, Kindermann W. Changes in beta-endorphin levels in response to aerobic and anaerobic exercise. Sports Med. 1992 Jan;13(1):25-36. doi: 10.2165/00007256-199213010-00003. PMID: 1553453.来源｜生物谷
撰文 | 一颗
编辑 | lcc
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