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摘要：睡眠剥夺现象在现代社会愈发普遍，糖尿病的发病率日益增高。许多糖尿病病人存在睡眠剥夺的困扰，睡眠剥夺在糖尿病的发生发展中有着怎样的影响，尤其是在糖尿病的糖、脂代谢方面是如何影响其发展的，值得我们深入探讨。改善睡眠剥夺将有益于糖尿病的控制和预防。
关键词：睡眠剥夺；糖尿病；代谢
本文引用格式：胡晓菁,代青湘.睡眠剥夺对糖尿病的影响[J].世界最新医学信息文摘,2019,19(71):114-115.
Effects of Sleep Deprivation on Diabetes
HU Xiao-jing,DAI Qing-xiang
(1st Department of gerontology of Qinghai University's Affiliated Hospital,Xining Qinghai)
ABSTRACT:sleep deprivation is becoming more and more common in modern society,and the incidence of diabetes is increasing.Many diabetic patients suffer from sleep deprivation.It is worth discussing in depth how sleep deprivation affects the occurrence and development of diabetes,especially how sugar and fat metabolism of diabetes affects its development.Improving sleep deprivation will be beneficial to the control and prevention of diabetes.
KEY WORDS:Sleep deprivation;Diabetes;Metabolism
0引言
正常人的一生有三分之一的时间被睡眠占据，睡眠与人的健康有着密不可分的联系。在现代社会中，由于工作等各方面的压力使睡眠周期被人为剥夺的现象变得普遍，睡眠剥夺的人群逐渐扩大。糖尿病的发病率逐年升高，三大物质代谢在糖尿病的发生与发展中起着至关重要的作用。本文主要从睡眠剥夺对糖尿病三大物质代谢的影响进行综述。
1睡眠剥夺与睡眠周期
睡眠剥夺（Sleep Deprivation,SD）根据特点可分为完全睡眠剥夺、部分睡眠剥夺和选择性睡眠剥夺[1]。完全睡眠剥夺是指因环境需要而失去了正常所需睡眠量的状态，若24小时以上完全没有睡眠称为完全SD，24小时以内的睡眠量减少为部分SD[2]。选择性SD是指在尽可能对总睡眠时间和其他睡眠时相影响较小的情况下，人为地剥夺1-2个睡眠时相，以了解各期睡眠时相的功能[1]。一个正常的睡眠周期由两个时相组成，分为非快速眼动睡眠（non-rapid eye movement sleep,NREMS）和异相睡眠（亦称REM睡眠），二者在睡眠周期中交替发生。其中NREMS根据人脑电波的特征又被区分为1、2、3、4期，相当于睡眠由浅入深的过程。由于涉及伦理问题，目前已基本不再进行人体睡眠剥夺试验，但常将存在睡眠剥夺的人群如飞行员、长期倒班的职员等作为观察对象，加以记录相关数据并进行研究；如今，动物睡眠剥夺模型已成为研究睡眠的主要手段。
2糖尿病的流行病学和代谢基础
近年来，随着人们生活水平的提高及生活环境的改变，糖尿病的发病率呈逐年上升趋势。根据我国最新的流行病学调查显示[3]，我国2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus，T2DM)的患病率为10.4%，而未诊断的糖尿病比例达63%，高于全球（54%）。国际糖尿病联盟（IDF）预计到2040年全球的糖尿病患者将达到6.42亿人，而其中T2DM将占到85%[4]。
T2DM存在不同程度的胰岛素分泌不足和胰岛素抵抗，二者共同作用使机体葡萄糖利用减少、肝糖生成及输出增多，从而导致糖尿病患者长期处于慢性高血糖状态。T2DM患者大多伴肥胖症，且未经适当控制的糖尿病常存在各种脂代谢紊乱，如脂肪肝、高胆固醇血症、高甘油三酯血症、高脂蛋白血症等，这些脂代谢异常也成为T2DM动脉粥样硬化发病的重要物质基础[5]，使其心血管疾病风险大大增高。糖尿病患者的蛋白质代谢紊乱主要为负氮平衡和因过度非酶糖基化反应所致的蛋白质构型或功能的异常，使糖尿病患者抵抗力差、创口不易愈合、易感染等[5]。
3睡眠剥夺与糖尿病
许多试验及研究表明睡眠剥夺与糖尿病存在双向联系[6,7]：一方面，糖尿病病人的睡眠问题显著多于非糖尿病病人；另一方面，睡眠剥夺可能影响血糖水平，增加患糖尿病的风险，并使糖尿病并发症的风险进一步增加。
3.1完全SD对糖代谢的影响
王帆、张媛等人对大鼠进行完全睡眠剥夺发现[2]，SD组大鼠经过6天完全睡眠剥夺后,体内血糖及胰岛素水平较空白对照组明显降低，分析其原因可能是由于SD使交感神经系统活跃、副交感神经相对受抑制，致胰岛β细胞分泌胰岛素受抑制。同时，由于交感神经系统的活跃，葡萄糖代谢加快，血糖降低，进一步使胰岛素分泌减少。但该试验检测到的胰高血糖素水平在两组之间无明显差异，这与血糖浓度降低促进胰高血糖素分泌相悖。
国外一项研究[8]通过对10名健康青年进行一夜完全SD后发现：与正常睡眠相比，SD后，胰高血糖素水平明显降低；在低血糖形成期间，胰高血糖素相对增加增多、去甲肾上腺素相对增加减少，这与试验的期望值是相反的。同时该研究还指出，SD可能会增加糖尿病病人发生严重低血糖的风险。
3.2部分SD对糖代谢的影响
石圆圆等人[9]通过对20只雄性大鼠分别施行为期2周的每天睡眠6h和正常睡眠试验后，对试验组和对照组均进行葡萄糖-胰岛素耐量试验[10]，经作拟合曲线后发现，部分SD组大鼠的K值（拟合曲线的平均斜率，即10min内血糖下降的速度）小于对照组，即有胰岛素抵抗趋势。并且该试验也发现，试验组大鼠的胰岛素（INS）和空腹血糖（Fasting Plasma Glucose,FPG）值均高于对照组、胰岛素敏感指数（ISI=1/INS*FPG*0.01）低于对照组，这也符合糖尿病前期状态的空腹血糖受损(IFG)和糖耐量受损（IGT）[11]，推测试验结果可能与部分SD导致胰岛素抵抗，继而胰岛β细胞代偿性分泌增多有关；长期的高胰岛素血症使胰岛β细胞代偿功能逐渐减弱，空腹血糖升高，糖耐量受损。然而试验组与对照组在统计学上并无显著差异，推测可能机体尚处于代偿状态中，未发生较明显的生化指标异常。
欧阳儒颖等[12]在对老年大鼠作失眠模型后也发现试验组出现类似糖尿病前期状态的结果；并且，每天睡眠4h组的血清INS水平显著高于6小时和正常睡眠组，这可能进一步提示长时间的睡眠剥夺使胰岛β细胞代偿性分泌胰岛素更加旺盛，加速胰岛β细胞的衰竭，使糖尿病更易发生。
我国一项罕见的以人为试验对象的睡眠剥夺试验发现[13]，睡眠剥夺后，受试者的FPG和糖负荷后2小时血糖（2nd hour plasma glucose after glucose load,2hPG）较正常睡眠时明显升高，这也进一步证实了睡眠剥夺对糖代谢的负面影响。该研究采用稳态模式评估法2[14]对受试者胰岛β细胞功能和胰岛素敏感性作出分析后提示，部分SD使胰岛β细胞分泌胰岛素受抑制、外周组织对胰岛素敏感性降低，胰岛素分泌不足与胰岛素抵抗发生。众所周知，2型糖尿病患者存在不同程度的胰岛素分泌不足与胰岛素抵抗。虽然该结果部分与前述动物试验结果不一致，但仍然证实了睡眠剥夺增加发生糖尿病的风险。国外McEwen等[15]所作的健康青年睡眠剥夺报告虽然显示出睡眠剥夺使志愿者的能量消耗增加，但由于神经-内分泌等的影响，观察者的胰岛素和血糖水平仍然是升高的，这与前述动物试验结果一致。
3.3SD对脂代谢及蛋白质代谢的影响
甄金杨等[16]对36只健康成年雄性大鼠分三组进行不完全SD试验21天后发现，每天剥夺22小时睡眠组大鼠的血清总胆固醇(TC)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL)及低密度脂蛋白胆固醇(LDL)浓度均较对照组升高，极低密度脂蛋白(VLDL)和甘油三酯(TG)低于对照组，载脂蛋白B(APO-B)和载脂蛋白A1(APO-A1)含量无差异。同时，该研究还发现实验组的肝脏质量和体质量均较对照组降低，睡眠剥夺可使肝脏发生急性损伤。众所周知，肝脏是脂代谢、糖异生以及蛋白质生成的重要场所。试验表明，长期不完全睡眠剥夺会导致机体脂代谢的紊乱及肝脏受损，从而进一步增加糖尿病心血管并发症及抵抗力下降的风险。此前也有外国文献报道[17]，睡眠剥夺可使大鼠白蛋白合成减少，能量消耗增加，体质量减轻。
4改善睡眠对糖尿病相关代谢的影响
欧阳儒颖等研究发现[18,19]，对完全SD大鼠补充支链氨基酸可以减轻睡眠剥夺大鼠的精神疲劳，进一步使其探究能力和兴奋性得以改善，体内的游离脂肪酸水平降低；并且补充支链氨基酸还可以改善睡眠剥夺大鼠的胰岛素抵抗，改善睡眠剥夺对糖代谢的负面影响。推测这可能与补充支链氨基酸后，抑制色氨酸进入脑内，减少了5-羟色胺的合成，使大鼠的精神疲劳得以减轻；支链氨基酸抑制蛋白质的分解，促进肝脏合成蛋白质[20]，使体内游离脂肪酸水平有下降趋势；支链氨基酸的糖异生作用和对胰岛素信号的调节使胰岛素抵抗得以改善。
佘美华、蒋文艳[21]通过对健康雄性大鼠随机分为5组后探究发现，使用褪黑素及褪黑素受体激动剂的SD大鼠没有出现单纯SD大鼠的高摄食及高消耗状态，并且胰岛素抵抗指数与正常对照组无差异和糖耐量较单纯SD组升高。褪黑素是一种神经内分泌激素，由松果体分泌，具有促进睡眠和调节糖脂代谢的作用[22]。这表明，改善睡眠可以调节糖尿病病人体内的糖脂及蛋白质代谢，改善血糖控制不良的状况，从而降低糖尿病相关并发症的风险。
5总结
睡眠剥夺现象日益普遍，糖尿病的发病率日益升高，二者的这种近似平行的升高之间有着千丝万缕的联系。重视改善睡眠剥夺现象可能对糖尿病血糖及其并发症的控制有着正面影响。改善糖尿病患者的睡眠问题应该与糖尿病患者的饮食和运动宣教并驾齐驱，以期更好地管理糖尿病。
参考文献
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