阻塞性睡眠呼吸中止(Obstructive sleep apnea,簡稱OSA)是一種慢性睡眠狀況,影響全世界超過10億的人。有證據發現OSA可以改變腸道菌相(GM),並可能促進OSA相關的合併症,包括糖尿病,高血壓和認知問題。密蘇里大學醫學院和MU Health Care的研究人員發現OSA相關的睡眠障礙如何影響小鼠的腸道菌相,以及將這些腸道細菌移植到其他小鼠中如何導致接受腸道菌移植小鼠的睡眠方式發生變化。

馬里蘭醫學院的戴維·戈扎爾(David Gozal),瑪麗(Marie M.)和哈里·史密斯(Harry L. Smith)兒童健康基金會主席表示,這項研究發現腸道菌相在睡眠調節中扮演重要作用。最終這可以轉化為針對OSA人體腸道菌相的治療方法。

該研究的主要作者戈扎爾說:“透過調控腸道菌相或腸道微生物群的副產物,我們將能夠預防或至少減輕睡眠呼吸中止的某些後果。” “例如,如果我們將持續的氣道正壓( continuous positive airway pressure ,CPAP)與定制的益生菌相結合,從而改變患者的腸道菌相,我們可能能夠消除一些疲勞和疲乏,並減少與OSA相關的合併症影響認知,記憶力,心血管疾病或新陳代謝功能障礙的可能性如果我們能做任何一件這樣的事情,那麼這將是我們治療OSA的主要方式。”

該研究將雄性小鼠暴露於室內空氣或間歇性缺氧(一種人體無法獲得足夠氧氣的狀況),旨在模擬OSA。六週後,研究人員從所有囓齒動物中收集了糞便。第三組小鼠被分成兩組,分別從呼吸室內空氣的小鼠或暴露於間歇性缺氧的小鼠中進行糞便移植。移植的小鼠連續三天進行睡眠記錄。研究人員發現,間歇性缺氧組接受移植的小鼠在正常的清醒期間睡得更長,睡得更多,這表明增加了睏倦。

戈扎爾說:“這是第一項評估幼稚小鼠糞便微生物組移植後睡眠的研究,這些小鼠接受了間歇性缺氧狀態下的糞便微生物組移植。” 糞便微生物組分析顯示,從間歇性缺氧供體小鼠移植的小鼠與暴露於室內空氣的小鼠之間的輪廓差異,證實移植改變了受體小鼠的GM(腸道菌相)。

越來越多的證據證實,基因改造可以通過腦腸微生物組軸(brain-gut microbiome axis,BGMA)影響健康和睡眠品質。下一步是研究大腦與腸道之間關係的機制,以確定腸道微生物組的變化如何影響睡眠結構,進而確定OSA如何導致後來的併發症。

參考文獻:

Mohammad Badran, Abdelnaby Khalyfa, Aaron Ericsson, David Gozal. Fecal microbiota transplantation from mice exposed to chronic intermittent hypoxia elicits sleep disturbances in naïve miceExperimental Neurology, 2020; 334: 113439 DOI: 10.1016/j.expneurol.2020.113439

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