خواب خوب شبانه باعث تقویت ایمنی می شود


در مطالعه اخیر منتشر شده در مجله پزشکی تجربیمحققان در ایالات متحده از مدل های موش برای درک اینکه چگونه تکه تکه شدن خواب بر پاسخ های ایمنی و تغییرات اپی ژنتیکی سلول های بنیادی و پیش ساز خون ساز (HSPC) تأثیر می گذارد، استفاده کردند. آنها همچنین برای تعیین برنامه ریزی HPSC و خون سازی، آزمایشی برای محدودیت خواب در انسان انجام دادند.

مطالعه: خواب اثرات ماندگاری بر عملکرد و تنوع سلول های بنیادی خونساز دارد.  اعتبار تصویر: یوگانوف کنستانتین / Shutterstockمطالعه: خواب اثرات ماندگاری بر عملکرد و تنوع سلول های بنیادی خونساز دارد. اعتبار تصویر: یوگانوف کنستانتین / Shutterstock

زمینه

شناخته شده است که کمبود خواب بر سلامت انسان در سطوح مختلف تأثیر می گذارد. مطالعات نشان داده‌اند که خواب برای عملکرد بهینه سیستم ایمنی، تأثیرگذاری بر پیامدهای بیماری در بیماری‌های قلبی عروقی (CVD)، بیماری‌های عصبی و سرطان ضروری است. خواب نقش مهمی در تعدیل سنتز انواع التهاب و مولکول های سیگنال دهنده پاسخ ایمنی دارد.

تحقیقات در مورد کمبود خواب و بیماری در موش ها نشان داده است که خواب کافی چرخه HPSCs در مغز استخوان را کاهش می دهد و لکوسیتوز را محدود می کند. همچنین دیده شده است که ضایعات در CVD آترواسکلروتیک را در موش و انسان با کاهش غلظت مونوسیت و نوتروفیل خون کاهش می دهد.

علیرغم شواهد فراوانی که خواب را با پیامدهای بیماری های مختلف و سلامت کلی مرتبط می کند، اختلال مزمن خواب یک مسئله غالب عصر مدرن است. یافته‌های اخیر که نشان می‌دهد خواب متوالی خواب مختل‌شده را جبران نمی‌کند، بر نقش خواب بر سلامت انسان تأکید بیشتری دارد. با این حال، مکانیسم های سلولی و اپی ژنتیکی که از طریق آن خواب ناکافی بر سیستم ایمنی بدن تأثیر می گذارد، ناشناخته باقی می مانند.

در مورد مطالعه

در مطالعه حاضر، محققان وضعیت‌های خواب و بیداری و دوره‌های گذار را با اندازه‌گیری سیگنال‌های الکتروانسفالوگرافی (EEG) و الکترومیوگرافی (EMG) از مغز و ماهیچه‌ها به ترتیب در مدل‌های موش‌هایی که در معرض تکه تکه شدن خواب قرار داشتند، اندازه‌گیری کردند.

اپی ژنوم سلول‌های پیش‌ساز خونساز برای درک مکانیسم‌های ذاتی بنیادی در مورد چگونگی واسطه‌گری خواب در خون‌سازی مشخص شد. این شامل اندازه گیری فعالیت هیستون داستیلاز (HDAC) در سلول های پیش ساز خون ساز موش های تکه تکه شده در خواب بود. علاوه بر این، سنجش توالی کروماتین قابل دسترسی به ترانسپوزاز (ATAC-seq) روی موش هایی که خواب معمولی، خواب تکه تکه، و خواب تکه تکه دریافت کردند، و به دنبال آن خواب بهبودی انجام شد.

لکوسیت های در گردش از طریق فلوسیتومتری آنالیز شدند. از روش ایمونوسوربنت متصل به آنزیم (ELISA) برای اندازه گیری سطوح فاکتور محرک کلنی گرانولوسیت (G-CSF)، فاکتور محرک کلنی ماکروفاژ (M-CSF)، فاکتور نکروز تومور آلفا (TNFα)، اینترلوکین 6 (IL-) استفاده شد. 6) و اینترلوکین 1 بتا (IL-1β).

نتایج

نتایج گزارش کردند که تکه تکه شدن خواب، انتقال خواب-بیداری را تشدید می کند، در نتیجه خون سازی را افزایش می دهد و باعث استیلاسیون هیستون می شود که اپی ژنوم HSPCs را در موش تغییر می دهد. در طول ریکاوری خواب، اگرچه خون‌سازی کاهش یافت، اثر اپی ژنتیکی HSPCs باقی ماند و باعث افزایش پاسخ‌های التهابی به چالش‌های ایمنی بعدی شد.

با استفاده از یک سیستم ردیابی فلورسنت چند رنگ، محققان دریافتند که تنوع کلونال خونساز با قطع خواب کاهش می یابد. آزمایشات محدودیت خواب در انسان افزایش مونوسیت ها و HSPCها در خون و کاهش استیلاسیون هیستون HSPC را نشان داد. نویسندگان بر این باورند که خواب تکه تکه باعث افزایش نشانه های میلوئیدی HSPC می شود. نتایج ELISA همچنین نشان داد که افزایش HPSC با واسطه خواب توسط سیگنال های هیپوکرتینرژیک هیپوتالاموس کنترل می شود و خواب تکه تکه شده منجر به افزایش سطوح IL-6 می شود.

تحقیقات قبلی نشان داده است که اختلالات خواب مانند بی‌خوابی و آپنه انسدادی خواب (OSA) باعث تغییرات اپی ژنتیکی در لکوسیت‌های در گردش، سیستم قلبی عروقی، تغییر متیلاسیون اسید دئوکسی ریبونوکلئیک (DNA) در کبد و بافت ماهیچه‌ای و باعث پیری اپی ژنتیکی سریع لکوسیت‌های خون شده است. . نتایج این مطالعه شواهدی را ارائه می‌کند که این تغییرات اپی ژنتیکی تا حدی حفظ شده‌اند و بر عملکرد ایمنی آینده و آسیب‌شناسی بیماری تأثیر می‌گذارند.

مطالعه مبتنی بر مدل موش نشان داد که حتی در صورت پیگیری 10 هفته خواب بهبودی، 16 هفته تکه تکه شدن خواب منجر به افزایش سطح مونوسیت ها، سلول های بنیادی خونساز لین می شود.Sca1+c-Kit+ سلول های (LSK) و IL-6 و TNFα پلاسما. همچنین مشخص شد که این تغییرات ذاتی سلول‌های خونساز هستند، با آزمایش‌های انتقال مغز استخوان که پاسخ‌های التهابی تهاجمی و افزایش تولید مونوسیت و خون‌سازی مغز استخوان را برمی‌انگیزد.

نتیجه گیری

به طور کلی، یافته‌های این مطالعه نشان داد که نوسانات در کیفیت و مدت خواب باعث تغییرات اپی ژنتیکی پایدار در HSPCها و کاهش تنوع خونساز کلونال می‌شود و در نتیجه پاسخ‌های التهابی اغراق‌آمیز به عفونت‌های بعدی ایجاد می‌شود. نویسندگان بر این باورند که نتایج بر اهمیت الگوهای خواب سالم در اوایل زندگی تاکید دارد که می‌تواند شدت بیماری در آینده را کاهش دهد، به‌ویژه برای بیماری‌های التهابی مانند CVD و سرطان.

در حالی که مطالعات قبلی جهش‌های ژنتیکی را شناسایی کرده‌اند که منجر به تکثیر سلول‌های بنیادی خون‌ساز می‌شود، مطالعه حاضر نشان داد که استرس ناشی از محرومیت از خواب بر روی سیستم خون‌ساز منجر به تکثیر مشابه سلول‌های بنیادی خون‌ساز و متعاقباً پاسخ‌های ایمنی اغراق‌آمیز بدون حضور جهش‌های محرک می‌شود.

کم خوابی یک مشکل مزمن است، به ویژه در میان بزرگسالان جوان. این مطالعه بر اهمیت ایجاد الگوهای خواب سالم در اوایل زندگی برای حفظ عملکرد طبیعی سیستم ایمنی بدن تاکید می کند.

مرجع مجله:

  • McAlpine، CS، Kiss، MG، Zuraikat، FM، Cheek، D.، Schiroli، G.، Amatullah، H.، Huynh، P.، Bhatti، MZ، Wong، L.-P.، Yates، AG، Poller، WC، Minndur، JE، Chan، CT، Janssen، H.، Downey، J.، Singh، S.، Sadreyev، RI، Nahrenddorf، M.، Jeffrey، KL، و Scadden، DT (2022). خواب اثرات ماندگاری بر عملکرد و تنوع سلول های بنیادی خونساز دارد. مجله پزشکی تجربی، 219(11). https://doi.org/10.1084/jem.20220081, https://rupress.org/jem/article/219/11/e20220081/213487/Sleep-exerts-lasting-effects-on-hematopoietic-stem



منبع