撰文丨王聰

編輯丨王多魚

排版丨水成文

睡眠對于身體和大腦的恢復至關(guān)重要，睡眠不足與多種健康問題有關(guān)。除了導致認知和情緒障礙外，睡眠不足還會增加患糖尿病、肥胖癥以及心血管疾病的風險。睡眠能夠影響眾多組織和器官的一個重要機制是神經(jīng)內(nèi)分泌調(diào)節(jié)。睡眠不足已被證明會擾亂多種激素的平衡。

生長激素（Growth Hormone，GH）能促進蛋白質(zhì)合成、刺激脂肪分解，調(diào)控葡萄糖穩(wěn)態(tài)，在發(fā)育期和成年期對肌肉和骨骼生長都發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。生長激素缺乏癥會導致瘦體重減少、內(nèi)臟脂肪增加、胰島素抵抗以及心血管風險上升，這些不良影響與睡眠不足所造成的諸多危害非常相似。此外，生長激素的釋放已被證明與睡眠密切相關(guān)。然而，睡眠與生長激素信號轉(zhuǎn)導之間相互作用的機制，目前仍不清楚。

2025 年 6 月 24 日，丹揚院士團隊（丁歆璐博士為第一作者）在國際頂尖學術(shù)期刊 Cell 上發(fā)表了題為：Neuroendocrine circuit for sleep-dependent growth hormone release 的研究論文。丹揚院士已于近日回國，全職加入深圳醫(yī)學科學院，建立了睡眠與意識實驗室。該研究揭示了下丘腦中兩類神經(jīng)元——生長激素釋放激素（GHRH）神經(jīng)元和生長抑素（SST）神經(jīng)元在睡眠不同階段的活動模式及其對生長激素（GH）分泌的精確調(diào)控，此外，該研究還發(fā)現(xiàn)生長激素通過增強藍斑核（LC）神經(jīng)元的興奮性以促進覺醒。從而解析了睡眠依賴性生長激素釋放的神經(jīng)內(nèi)分泌回路，該神經(jīng)回路保證了睡眠期間生長激素的大量釋放，又防止了過量釋放。丹揚教授論文通訊作者丹揚，本科畢業(yè)于北京大學物理系，之后在哥倫比亞大學攻讀生物學博士學位，在洛克菲勒大學及哈佛醫(yī)學院進行博士后研究，之后在加州大學伯克利分校任教至今。她的主要研究方向為闡釋大腦中控制睡眠的神經(jīng)回路，以及大腦前額葉皮層的功能和調(diào)控機制。迄今為止，丹揚教授已經(jīng)在國際頂尖學術(shù)期刊 Cell、Nature、Science 發(fā)表了 17 篇論文。她于 2018 年當選美國國家科學院院士，于 2025 年當選美國藝術(shù)與科學院院士。論文第一作者丁歆璐，2012 年本科畢業(yè)于同濟大學，2017 年博士畢業(yè)于清華大學，并獲得 2017 年吳瑞獎，此后在加州大學伯克利分校丹揚實驗室進行博士后研究工作。我們知道，睡眠有助于組織生長和新陳代謝的調(diào)控，部分原因是睡眠能促進生長激素（GH）的釋放，但其這一作用背后的神經(jīng)回路機制，目前尚不清楚。為了填補這一知識空白，研究團隊探索了睡眠如何影響生長激素調(diào)控的神經(jīng)內(nèi)分泌回路活動，以及生長激素信號反過來如何影響睡眠。研究團隊發(fā)現(xiàn)，生長激素（GH）的釋放在快速眼動睡眠（REM）和非快速眼動睡眠（NREM）期間均得到增強，這種釋放受到睡眠-覺醒狀態(tài)下特定的表達生長激素釋放激素（GHRH）和生長抑素（SST）的下丘腦神經(jīng)元活動的調(diào)控。具體來說，下丘腦弓狀核（ARC）中的 SST 神經(jīng)元通過抑制鄰近的 GHRH 神經(jīng)元來抑制生長激素的釋放，而室周（PeV）的 SST 神經(jīng)元則通過投射至正中隆起（Median eminence）來抑制生長激素的釋放。生長激素的釋放與 REM 期的 GHRH 和 SST 活性的強烈波動有關(guān)；但在 NREM 期間，GHRH 活性適度增加，而 SST 活性降低。此外，該研究還發(fā)現(xiàn)了一條負反饋通路，在這條通路中，生長激素增強了藍斑核（LC）神經(jīng)元的興奮性以促進覺醒。該研究的核心發(fā)現(xiàn)：

睡眠依賴性生長激素的釋放受下丘腦中 GHRH 神經(jīng)元和 SST 神經(jīng)元的精確調(diào)控；

下丘腦弓狀核（ARC）中的 SST 神經(jīng)元通過抑制刺激生長激素釋放的 GHRH 神經(jīng)元來抑制生長激素的釋放；

室周（PeV）中的 SST 神經(jīng)元通過投射至正中隆起來抑制生長激素的釋放；

生長激素反饋通路通過增強藍斑核（LC）神經(jīng)元興奮性來促進覺醒。

通俗來說，該研究發(fā)現(xiàn)，生長激素（GH）會在睡眠期間大量釋放，并得到下丘腦中的兩種神經(jīng)元的精密調(diào)控——GHRH 神經(jīng)元和 SST 神經(jīng)元，前者表達生長激素釋放激素，像“油門”一樣促進生長激素的釋放，而后者表達生長抑素，像“剎車”一樣抑制生長激素的釋放。在非快速眼動睡眠（NREM）期，GHRH 神經(jīng)元活性適度增加，SST 神經(jīng)元活性下降，一升一降促進生長激素釋放。在快速眼動睡眠（REM）期，GHRH 神經(jīng)元和 SST 神經(jīng)元同時爆發(fā)式激活，就像踩著“油門”的同時點“剎車”，既保證了生長激素的釋放又防止了釋放過量。而當血液中的生長激素達到峰值時，則會激活藍斑核（LC）中的神經(jīng)元（大腦中的覺醒中樞），促進覺醒，避免過度沉睡。睡眠不足與多種代謝紊亂有關(guān)，包括糖尿病、肥胖癥以及肌肉生長和再生受損。生長激素在調(diào)節(jié)葡萄糖和脂質(zhì)代謝以及肌肉和骨骼生長方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。該研究為睡眠依賴性生長激素釋放的神經(jīng)內(nèi)分泌機制提供了見解，此外，該研究發(fā)現(xiàn)了生長激素通過誘導藍斑核神經(jīng)元興奮性來促進覺醒，凸顯了將代謝狀態(tài)與睡眠傾向聯(lián)系起來的關(guān)鍵機制。論文鏈接：https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(25)00626-9

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