睡眠剥夺对免疫影响

睡眠剥夺对免疫功能的影响

361003　福建厦门174医院神经内科　肖雁

200003　上海长征医院神经内科　赵忠新2

[摘要]　睡眠紊乱或睡眠剥夺可通过多种途径增加宿主对疾病的易感性，其中包括免疫环节。研究表明，睡眠与免疫间有着相辅相成的复杂关系，睡眠发生既受免疫的调节，同时睡眠剥夺又可影响免疫系统各成份，如NK细胞、免疫球蛋白、各种淋巴细胞、激素及细胞因子等，提示神经、免疫与内分泌之间存在密切关系。

[关键词]　睡眠剥夺　NK细胞　激素　细胞因子

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一、睡眠剥夺（Sleep deprivation）的概述

睡眠剥夺是指人因为自身原因或周围环境因素导致正常需要量的睡眠无法得到满足的状态。人类自童年到老年，都离不开睡眠，出生后，婴儿大多数都于睡眠中，随着生长发育，24小时花在睡眠的时间以及主动睡眠百分率均减低。成年人花在睡眠上的时间取决于种族遗传、环境、心理及疾病等因素，也取决工作的性质、心情、性格及不同的季节等，少数人每天只睡2-3小时，另一些人却要睡10-12小时，正常成年人每24小时需睡眠7-8小时，如果没有足够的睡眠就会发生睡眠剥夺。

在现代生活中，睡眠不足的现象普遍存在：夜间学习的学生、加班的职工、或因“时差”“倒班”应激过度疲劳、精神压力、疾病及老年人等，均可导致不同程度的睡眠剥夺。大量研究表明，在睡眠剥夺时人的工作能力、心理认知功能及情绪下降[1]，持续睡眠剥夺可通过影响植物神经系统、内分泌和免疫诱发心身疾病，导致疾病易感性增加、细菌入侵，严重的睡眠剥夺可导致死亡[2]。

睡眠剥夺大致分为部分睡眠剥夺（partial sleep deprivation PSD）和完全睡眠剥夺（total sleep loss TSD），前者指在整个睡眠过程中特异性的减少某些睡眠时相，而使总的睡眠时间减少，是现实生活中最常见的睡眠剥夺方式。后者系指整个睡眠过程均被中止。另外还有选择性睡眠剥夺（selective sleep deprivation）是指在睡眠过程中，减少一个或多个睡眠时相，尽可能不影响总睡眠时间和其他睡眠时相。

睡眠和免疫之间有着复杂的关系，已有研究观察了睡眠剥夺时免疫指标的变化，认为睡眠剥夺连续数日全部睡眠剥夺或睡眠紊乱对免疫功能相当有害。许多疾病，包括免疫生理和睡眠-觉醒生理的变化—任一种都可因睡眠剥夺或加深睡眠剥夺引起，例如感染、纤维肌瘤、癌、抑郁症等[3]，早期的流行病学调查显示，昼夜轮班作业的工人呼吸道感觉的发病率明显增加；动物试验也证明，仅7天的短时睡眠剥夺即可显著影响流感病毒清除率，机体产生抗流感病毒特异性抗体的能力明显受到抑制。因此睡眠剥夺已被作为一种典型的“应激”模型广泛研究。参考有关文献，我们就睡眠剥夺对免疫系统的影响进行探讨，以便将来能更好的阐明睡眠、睡眠障碍与免疫功能的关系。

二、睡眠剥夺对免疫功能的影响

1、对NK细胞的影响

NK细胞又称自然杀伤细胞，是一种淋巴样细胞，具有抗肿瘤、抗感染及免疫调节作用，其功能失调与临床一些疾病发生发展和转归有关。近年对睡眠剥夺引起NK细胞改变的说法不一，有研究指出睡眠剥夺后白细胞中NK细胞数量及活性增加，但多数研究证实睡眠剥夺后白细胞的吞噬能力和NK细胞数目、活性是降低的。Ozturk将16个健康青年男性分为两组，其中10人睡眠剥夺48小时，另外6人保持正常作息时间并充当对照组，分别在第0、24、48及72小时采血，结果发现剥夺睡眠24及48小时NK细胞数目较原来降低31%和37%，睡眠恢复后回升至原来水平[4]。Matsumoto则使试验组在0：00-8：00睡眠，24：00-32：00睡眠剥夺，而对照组在这两个时段正常睡眠，每4小时测量NK细胞一次，结果发现NK细胞在28小时显著高于对照组，32小时稍高，睡眠恢复4小时后无区别[5]。NK细胞的改变与睡眠剥夺的时间长短成正比，恢复睡眠后可逐渐恢复，说明这种免疫变化与睡眠是相关的，睡眠剥夺可降低ND细胞的数量及功能，从而使机体免疫力下降。

2、对淋巴细胞的影响

早在1994年，Irwin等对人进行睡眠剥夺，发现外周血淋巴细胞对有丝分裂原刺激的增殖反应降低[6]，国内章茜等人对大鼠进行睡眠剥夺后，结果ConA、LPS诱导的脾细胞增殖反应被抑制，前者反应T细胞功能，后者则反映B细胞功能，同时脾分泌抗体细胞的功能减低，其抗体分泌量减少，进一步解释了Irwin等人的结果[7]。Ozturk将人睡眠剥夺48小时，发现CD4在睡眠剥夺24小时是增加的，而CD19在睡眠恢复后衰减，其它T细胞亚群及B淋巴细胞在睡眠剥夺期间无明显改变[4]。洪军等人发现睡眠剥夺48小时T淋巴细胞活性和T细胞亚群没有显著性改变，而睡眠剥夺延长至56小时T淋巴细胞亚群CD3和CD16+56稍微有降低，CD4和CD8无明显改变[8-9]，说明随着睡眠剥夺时间的延长，T细胞亚群有下降趋势，这种趋势可能随睡眠剥夺的延长而显著，导致人体免疫的下降。

3、对免疫球蛋白及补体的影响

多数试验结果睡眠剥夺对血清免疫球蛋白及补体无明显影响[4]，国内试验发现，睡眠剥夺48小时后免疫球蛋白IgG、IgM升高，而IgA降低，睡眠剥夺56小时后血清IgA、IgM均无变化，而IgG有少许下降，但与睡眠剥夺前相比在统计学上无显著差异[8-9]。

4、对细胞因子的影响

近年来描写细胞因子对睡眠调节方面的文献较多，他们不但是重要的免疫调节因子，而且具有广泛的中枢调节作用。细胞因子不仅在外周血液单核细胞中存在并释放，而且外周神经和大脑中枢中也存在，因此细胞因子能够通过不同路线影响中枢神经系统睡眠进程。其中较重要的有IL-1、IL-6、TNF、IFN等，睡眠同样亦可影响细胞因子，家免睡眠剥夺后，血浆中的IL-1水平升高，且参与剥夺睡眠后的睡眠反跳过程，而抗IL-1β抗体可减弱此反跳[10]。动物血中的单核细胞产生TNF的能力与睡眠觉醒有关，并在睡眠剥夺后加强。Shearer用模拟太空飞行对人进行睡眠剥夺后，用酶联免疫法测定血浆IL-6、TNFα1、IL-10及可溶性IL-2受体，结果发现全部睡眠剥夺sTNF-αRI和IL-6血浆浓度是增高的[11]。国内用小平台水环境法对大鼠进行睡眠剥夺后测定血清细胞因子水平，结果发现睡眠剥夺24小时后TNF-α明显高于正常对照组，睡眠剥夺72及120小时后IL-2、IL-6及TNF-α水平均高于对照组[12]。

5、对激素的影响

多种激素参与睡眠调节，包括褪黑素、生长激素等。Gardi对大鼠进行睡眠剥夺8小时后采取放免法测定肽含量，生长激素释放素（GHRH）表现明显昼夜节律性，睡眠剥夺诱导GHRG耗竭，生长激素（GH）水平减少，并在恢复期间持续缺失，对生长抑素水平无影响[13]。Brandenberger的报道与此不同，对儿童进行睡眠剥夺48小时后GH水平明显下降，但在睡眠恢复的次日可代偿性升高，这一研究与儿童睡眠障碍可导致每日生长激素分泌不足，从而抑制其生长发育的结果是相反的[14]。睡眠剥夺可导致唾液中的褪黑素水平增多，而皮质醇无明显改变。有趣的是在夜间睡眠剥夺后的次日中午1：30褪黑素及皮质醇水平是显著增高的[15]，Heiser的试验则证实睡眠剥夺与恢复对皮质醇无明显影响[16]，国内对大鼠睡眠剥夺后测定血清皮质醇水平，证实睡眠剥夺24、72、120小时皮质醇均高于正常对照组[12]。Hairston对出生后12-24天细鼠进行睡眠剥夺后测量血浆皮质酮水平，发现随着年龄增加皮质酮的基本排出量是增加的，并且睡眠剥夺组明显高于同期非睡眠剥夺组，显示睡眠丧失是寿命重要的应激因素[17]。有试验表明抑郁症病人免疫功能与下丘脑-垂体-肾上腺素轴活动强度有关，对抑郁症病人进行睡眠剥夺可激活下丘脑-垂体-肾上腺素轴活动，从而达到一定治疗目的[18]。

总之，睡眠剥夺可导致机体各系统多种复杂的变化，免疫功能的改变只是其中之一，且存在一定的争议。长期睡眠剥夺可增加人体对疾病的易感性，目前推测这种改变可能与代谢及内分泌有关，睡眠剥夺对免疫功能的影响是否由神经内分泌介导，有待于今后更深一步的研究。

参考文献

1.Drummond SP,Brown GG.The effects of total sleep deprivation on cerebral responses to cognitive performance.Neuropsychopharmacology, 2001 Nov;25(5 Suppl): S68-73

2.Rechtschaffen A,Bergmann BM.Sleep deprivation and host defense.Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol,2001 Feb; 280(2): R602-603

3.Rogers NL,Szuba MP,Staab JP et al.Neuroimmunologic aspects of sleep and sleep loss.Semin Clin Neuropsychiatry,2001 Oct;6(4):295-307 4.Ozturk L,Pelin Z,Karadeniz D et al.Effects of 48 hours sleep deprivation on human immune profile.Sleep,1999;2(4):107-111

5.Matsumoto Y,Mishima K,Satoh K et al.Total sleep deprivation induces an acute and transient increase in NK cell activity in healthy young volunteers.Sleep, 2001 Nov 1;24(7):804-809 6.Irwin M,Masscovich A,Smith T,et al.Partial sleep deprivation reduces natural killer cell activity in humans.Psychosom Med,1994;56:493-4997.袁义强,乔鹏,章茜,等.睡眠剥夺对大鼠免疫功能的影响（J）.基础医学与临床,2001;21(5):451-452

8.洪军,裘于容,王升旭,等. 剥夺睡眠56小时对正常人血细胞和免疫功能的影响（J）.中国临床心理学杂志,2000;8(1):27-28

9.孔庆军,孔令斌,张向阳等.睡眠剥夺对人体循环免疫细胞的影响（J）.济宁医学院学报,2005;28(1):25-26

10.Herser P ,Kickhaus B,Opper C,et al. World J Biol Psychiatry,2001 Apr;2(2):89-94

11.Shearer WT,Reuben HP,Dinges DF. Soluble TNF-alpha receptor 1 and IL-6 plasma levels in humans subjected to the sleep deprivation model of spaceflight. J Allergy Clin Immunol, 2001 Jan;107(1):165-170

12.吴兴曲，杨来启，王晓峰，等. 睡眠剥夺对大鼠血清细胞因子及激素的影响（J）. 中国心理卫生杂志, 2002;16(6):377-379

13.Gardi J,Obal FJ,Fang J,et al. Diurnal variations and sleep deprivation – induced changes in rat hypothalamic GHRH and somatostatin contents. Am J Physiol, 1999 Nov;277(5 Pt 2):R1339-1344

14.Brandenberger G,Gronfier C,Chapotor F,et al. Effect of sleep deprivation on overall 24 h growth-hormone secretion. Lancet,2000 Oct 21;356(9239):1408-1414

15.Goh VH,Tong TY,Lim CL, et al. Effects of one night of sleep deprivation on hormone profiles and performance efficiency. Mil Med,2001 May;166(5):427-431

16.Heiser P,Dicdhaus B,Schreiber W,et al. White blood cells and cortisol after sleep deprivation and recovery sleep in humans. Eur Arch Psycheatry Clin Neurosci,2000;250(1):16-23

17.Hairston IS,Ruby NF,Brooke S,et al. Sleep deprivation elevates plasma corticosterone levels in neonatal rats. Neurosci Lett,2001 Nov 23;315(1-2):29-32

18.Schule C,Baghai T,Zwanzger P,et al. Sleep deprivation and hypothalamic-pituitary-adrenal(HPA) axis activity in depressed patients. 2001 Jul-Aug;35(4):239-247

本文来源：https://www.2haoxitong.net/k/doc/ddfe74d2b9f3f90f77c61b00.html