2025年7月16日最新发表在顶级期刊《Nature》杂志上的研究揭示，睡眠的本质可能是细胞“发电厂”线粒体的“维修时间”。当线粒体功能异常，睡眠压力就会如潮水般涌来；而睡眠，正是线粒体修复损伤、重获活力的关键过程。本文章就带您详细解析这篇高质量研究。
“细胞发电厂” 的困境：线粒体为何与睡眠绑定？
在人们的细胞里，线粒体就像一座微型发电厂，通过有氧代谢将食物中的能量转化为 ATP（细胞的 “能量货币”），支撑着生命活动的每一个瞬间。这个过程的核心是电子传递链—— 一系列蛋白复合体像接力赛一样传递电子，最终将氧气转化为水，同时产生 ATP。
但这座“发电厂”并非永远稳定。当清醒时，大脑神经元处于活跃状态，线粒体的电子传递需求激增。研究以果蝇为模型发现，大脑中有一种专门调控睡眠的神经元 —— 背扇形体投射神经元（dFBNs），它们对线粒体的“疲惫”格外敏感。
清醒时间越长，dFBNs 的线粒体就越容易陷入困境：电子传递链中，电子的“供应”超过了 ATP 合成的 “需求”，多余的电子会泄漏出来，与氧气结合产生活性氧（ROS）。这些 ROS 就像“电火花”，会损伤线粒体膜上的脂质，破坏线粒体结构。为了应对这种损伤，线粒体开始“自我拆解”—— 原本完整的线粒体分裂成碎片，这是一种紧急应激反应，就像工厂出故障时先停机拆解零件。
与此同时，dFBNs 的基因表达也发生了显著变化：与线粒体呼吸、ATP 合成相关的基因被强烈激活，仿佛在紧急招募“维修人员”；而与突触传递相关的基因则被抑制，就像暂时关闭非必要功能，集中资源应对危机。这种基因表达的“倾斜”，是睡眠压力上升的分子信号。
宝盈优配提示：文章来自网络，不代表本站观点。
