一项对人类全身生物钟的分析表明,睡眠时间过少或过多可能会加速大脑、心脏、肺部和免疫系统的衰老,并与多种疾病相关。
"先前的研究发现,睡眠与大脑衰老和病理负担密切相关。我们的研究更进一步,表明睡眠过少和过多与几乎所有器官的加速衰老相关,这支持了睡眠在维持器官健康方面的重要性,它是在一个协调的大脑-身体网络中发挥作用的,包括代谢平衡和健康的免疫系统,"研究负责人、哥伦比亚大学瓦吉洛斯内外科医学院放射学助理教授温俊豪(Junhao Wen)说道。
该研究于5月13日发表在《自然》杂志上。
衰老时钟的力量
衰老时钟越来越受欢迎,它们利用机器学习,基于个体的生物数据(例如来自微创血液测试的蛋白质),数字化地显示一个人比实际年龄衰老得更快或更慢多少年。
尽管大多数衰老时钟测量的是全身的衰老,但器官的衰老速度各不相同——这一事实对于因卵巢快速衰老而面临生物钟滴答作响的女性来说是众所周知的。
温俊豪的研究团队一直在构建针对人体特定器官的衰老时钟前沿领域,这些时钟可以为患者提供更具体和个性化的信息。
"每个人都对这些衰老时钟及其预测疾病和死亡风险的能力感到兴奋,"温俊豪说。"但对我来说,更令人兴奋的问题是,我们能否将衰老时钟与可修改的生活方式因素联系起来,从而及时减缓衰老?"
衰老时钟与睡眠之间的U型模式
睡眠是完美的测试案例,因为睡眠越来越被认为是健康的重要因素。"我也是一个浅睡者,一直担心睡眠对我自己的影响,"温俊豪说。
为了构建他的衰老时钟,温俊豪使用了从英国生物银行(UK Biobank)中收集的50万名参与者的数据,并使用机器学习来确定衰老器官的特征。温俊豪使用了各种数据源,基于医学图像的结构数据、器官特异性蛋白质以及在每个器官中发现的血液中的分子来创建衰老时钟。"例如,在肝脏中,我们有一个基于蛋白质数据构建的衰老时钟、一个代谢数据的衰老时钟和一个影像数据的衰老时钟,"温俊豪说。"这使我们能够看到睡眠是否与来自多个组学和分子层面的衰老时钟有独特关联。"
然后,他评估了一个人的睡眠持续时间(由每位生物银行参与者报告)与其来自17个器官系统的23个衰老时钟的生物年龄之间的关系。
在整个身体中,出现了一个协调的U型模式:在英国生物银行人群中,短睡眠(少于6小时)和长睡眠(超过8小时)都与更快的衰老相关,而报告每天睡眠时间在6.4至7.8小时之间的人衰老程度最低。这并不意味着睡眠持续时间本身会导致器官衰老更快或更慢,但它表明睡眠不足和过量可能是全身健康状况较差的标志。
睡眠与疾病的全身关联
睡眠与疾病之间的关系表明,大脑和身体之间存在一种联系,这种联系超出了仅仅影响大脑本身的范围。
在与大脑相关的疾病中,短睡眠与抑郁发作和焦虑障碍显著相关,这在其他关于睡眠和心理健康的其他研究中也有发现。短睡眠还与肥胖、2型糖尿病、高血压、缺血性心脏病和心律失常相关。短睡眠和长睡眠都与慢性阻塞性肺病、哮喘以及包括胃炎和胃食管反流病在内的一系列消化系统疾病相关。
温俊豪说:"这种广泛的大脑-身体模式很重要,因为它告诉我们睡眠持续时间深深嵌入我们的整个生理系统中,在全身都有深远的影响。"
深入研究晚年抑郁症与睡眠
除了预测疾病外,器官特异性衰老时钟对于确定睡眠与特定状况的关系也非常有价值,这在温俊豪对晚年抑郁症的研究中得到了体现。
尽管这项研究无法确定睡眠持续时间是否导致晚年抑郁症,或者晚年抑郁症是否影响睡眠持续时间,但温俊豪的研究小组对晚年抑郁症应用了"中介分析",询问衰老时钟是否介导了短睡眠和长睡眠与晚年抑郁症之间的关系。分析表明,短睡眠可能直接作用于晚年抑郁症的疾病负担,而长睡眠可能通过大脑和脂肪时钟下的中介途径影响晚年抑郁症。
"这对未来的睡眠管理和未来治疗有很强的启示,"温俊豪说。"我们的研究表明,长睡眠者和短睡眠者之间可能存在不同的生物途径,导致相同的结果——晚年抑郁症,我们不应该以相同的方式对待他们。"
来源:哥伦比亚大学欧文医学中心
期刊参考:DOI: 10.1038/s41586-026-10524-5
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