

人在睡覺時不能吃飯,吃飯時沒法睡覺,有證據表明動物很可能用同一套系統來控制這兩種行為。換句話說,如果睡不好,很可能會發胖。
豬有兩個非常明顯的特征:肥胖和愛睡覺。俗話里既有“胖得像頭豬”的說法,也有“睡得像頭豬”的比喻,仿佛睡覺和發胖是兩個連在一起的特征。其實這個說法只說對了一半,睡覺和發胖確實關系密切,但并不是互為因果的關系。事實上,兩者的關系極為復雜,不是一句話就能解釋清楚的。
比如,一個人如果每天吃飽了飯就睡覺,肯定會發胖。但事實上很少有人會這么做,大部分現代人的情況正相反,因為工作太忙壓力太大或者倒時差等原因導致睡眠不足,或者睡眠質量很差,其結果往往會讓這個人食欲大開,尤其對高熱量的甜食更是沒了抵抗力,最終變成一個胖子。事實上,已有大量研究證明,缺覺和肥胖癥之間存在強烈的正相關性,當睡眠不足時,無論是成人還是兒童的新陳代謝速率均會偏離正常軌道,導致肥胖。
曾經有人認為,缺覺的人食欲大增只是因為熬夜讓他們消耗了更多的熱量,但新的研究證明,即使缺覺的人已經攝取到超量的食物,饑餓感未有任何增加時,其腦部的神經活動依然有著明顯的改變,使得這些人對于高熱量的垃圾食品更加缺乏抵抗力。
“在我們感到困倦的時候,我們的大腦中發生了某些變化,這與我們需要多少能量無關,”美國科羅拉多大學(University of Colorado)睡眠與生物鐘實驗室的主任肯尼斯·懷特(Kenneth Wright)博士說:“即使身體的能量需求已經獲得滿足,大腦卻仍然貪得無厭。”
一些專家推測,這很可能是因為缺覺改變了大腦的化學結構,比如某些負責調控新陳代謝速率的信號分子發生了變化,這才導致了行為上的變化。但是,直接研究人腦是非常困難的一件事情,于是人們想到了果蠅和小鼠。這是生物學家們最喜歡使用的兩種實驗動物,因為它們的身體結構和行為都足夠復雜,基因也已經被研究得非常透徹了。相比之下,細菌的基因組雖然也被研究得很透徹,但細菌太簡單了,人類的大部分行為它們都沒有,研究成果很難推廣。
比如,果蠅也會像人一樣暴飲暴食,變成一個“胖蒼蠅”。很早就有科學家利用這一點,用果蠅作為模型動物來研究導致肥胖的遺傳因素。其中,一個名為sNPF的神經多肽引起了大家的注意。顧名思義,這是一個由神經細胞分泌的肽分子,這類分子通常由幾十個氨基酸組成,專門負責在神經細胞之間傳遞信息,或者向體內的其他細胞發出指令。不少證據顯示,這個sNPF與果蠅的進食行為密切相關。一位韓國科學家在2012年8月份出版的《公共科學圖書館雜志遺傳分冊》(PLoS Genetics)上發表過一篇論文,證明如果通過遺傳手段人為地增加sNPF基因的活性,可以讓果蠅食欲大增,體重自然也就上去了。與此相反,如果降低該基因的活性,果蠅的食欲則會相應地下降。
既然如此,如果能發明出一種藥,特異性地降低sNPF基因的活性,是不是就能幫助減肥呢?答案不是這么簡單。首先我們需要知道人體內是否也有這個基因,幸好研究證明答案是肯定的,包括人類在內的所有哺乳動物體內都含有一個和果蠅的sNPF基因功能類似的同源基因,學名叫做NPY。第一個問題解決了。
第二個問題是,這個NPY基因是否也能夠導致人類暴飲暴食呢?要想知道這個問題的答案,顯然不能拿人來做實驗,只有去麻煩一下和人類親緣關系很近的小鼠了。實驗結果表明,降低該基因的活性同樣可以讓小鼠食欲降低,從而達到減肥的目的。
要想以此基因或者其受體為靶點制成減肥藥,光有上面兩條還不夠,還必須知道該基因是否還有其他副作用。實驗證明還真有,NPY基因編碼的神經多肽除了能夠調節小鼠的新陳代謝之外,還能影響小鼠的睡眠節律。
這個結果一點不奇怪。從進化論的角度看,睡眠和覓食這兩種行為占用了動物的大部分時間,兩者互相競爭有限的時間資源。生活經驗也告訴我們,新陳代謝紊亂的人往往睡眠習慣也不好,這方面可以找到很多案。問題在于,就像前文所說,新陳代謝和睡眠習慣之間的關系非常復雜,一句話解釋不清楚d1c79d69ebc300dd546586161f47e79c,而NPY基因到底在其中扮演怎樣的角色也未搞清,在此之前是不能隨便開藥方的。
既然如此,那就再去麻煩一下果蠅,研究一下sNPF基因是否會對果蠅的睡眠行為帶來影響。美國布蘭代斯大學(Brandeis University)的生物學家萊斯利·格里菲斯(Leslie Griffith)博士決定接受挑戰,看看如果把果蠅的sNPF基因關掉會有什么結果。這個實驗聽起來似乎很復雜,但對于果蠅來說卻只是一個常規小手術,這就是為什么生物學家們都喜歡果蠅的主要原因。
具體來說,研究人員在果蠅的神經系統里引入了一個“溫控陽離子通道”(Warmth-activated Cation Channel),當環境溫度低于22°C的時候這些神經細胞就被該通道激活,大量分泌sNPF神經多肽。當環境溫度高于26°C的時候這些神經細胞就被抑制,停止分泌sNPF。這樣一來,研究人員就可以很方便地通過控制環境溫度來控制sNPF基因的活性,而且可以很容易地在兩者之間互換。
實驗結果讓科學家們大吃一驚,當環境溫度低于22°C時這些果蠅都仿佛變成了瞌睡蟲,隨時隨地都能睡著,而且睡得很死,只有實在餓得不行的時候才醒來,隨便吃幾口飯就又再次入睡。當環境溫度高于26°C時,這些果蠅的吃飯和睡覺節奏便都恢復了正常,看不出太多的后遺癥。
格里菲斯教授將研究結果寫成論文,發表在《神經元》(Neuron)雜志2013年10月刊上。她在評價這個實驗結果時認為,sNPF基因對于果蠅睡眠的影響是如此強烈,說明這個多肽分子除了能夠調節果蠅的新陳代謝速率外,很可能也是促使果蠅進入睡眠狀態的重要信號分子。這個結論再次說明動物的新陳代謝和睡眠節奏是綁在一起的兩種性狀,彼此互相影響,難以分離。
接下來,格里菲斯教授打算將主要精力放到sNPF基因的促睡眠功能上來,試圖搞清其背后的生化機制,為減肥藥的研發掃清障礙。在此之前,我們只需記住睡眠質量不好會造成新陳代謝紊亂,很容易導致肥胖。如果你想減肥,保持身體健康的話,一定要睡好。