在2024年《Cell》杂志评选的“Best of Cell”中，12篇具有突破性的研究论文脱颖而出，揭示了许多长期未解的科学奥秘，既引人入胜又意义深远。其中，有6篇研究运用了单细胞和空间组学技术。百奥智汇将通过一系列报道，展示这一技术的强大潜力。

研究主题与背景

本研究探讨了睡眠如何调节免疫的机制，样本类型包括血液和小鼠模型，分组为对照组与不同睡眠剥夺时间的小鼠。研究显示，睡眠对大多数动物非常重要，尤其在免疫调节、认知能力和代谢方面起着关键作用。长期睡眠剥夺会导致多种模式动物的早逝，可能与肠道活性氧（ROS）的积累有关。睡眠不足也会引发一系列健康问题，如增加感染风险、慢性炎症性疾病等。然而，睡眠是如何调节免疫的，缺乏明确的机制。

研究方法

本研究开发了一种新的小鼠睡眠剥夺方法——“水式卷曲预防法”（CPW），旨在探讨长期睡眠剥夺对哺乳动物生理影响。通过这种方法，可显著减少小鼠的快速眼动睡眠（REMS）和非快速眼动睡眠（NREMS）。

研究结果

研究发现，CPW范式使小鼠96%的时间保持清醒，并在4天内导致约80%的小鼠死亡。睡眠剥夺显著提升了大脑中前列腺素D2（PGD2）的水平，最终引发循环中性粒细胞的蓄积和细胞因子风暴。研究还显示，通过阻断PGD2/DP1轴，可以显著降低因睡眠剥夺引起的炎症反应。

CPW方法通过在笼子底部放置浅水层，防止小鼠进入睡眠状态。EEG/EMG监测证实了该方法的有效性，且未引起明显应激或代谢失衡。在病理检查中，剥夺睡眠的小鼠出现多脏器损伤，血清中ALT、AST和尿素水平显著升高，提示多脏器功能障碍。

进一步的单细胞RNA测序显示，中性粒细胞和单核细胞对睡眠剥夺的反应存在显著转录变化，揭示了这些细胞类型在免疫响应中的独特作用。通过遗传或药物方式抑制PGD2合成或其受体DP1活性，显著降低了小鼠的死亡率。这一发现为开发针对睡眠剥夺相关疾病的治疗策略提供了新的靶点。

研究意义

本研究揭示了睡眠剥夺如何通过影响中枢神经系统中的PGD2水平，驱动外周免疫系统的病理变化。这一新机制不仅有助于理解睡眠与免疫系统之间的相互作用，也为研究睡眠不足导致的健康问题提供了新视角，有助于开发相应的治疗策略。

百奥锐评

尽管CPW方法未显著增加小鼠的应激激素水平，但仍可能对其造成心理压力，这可能影响实验结果的解读，尤其是在研究睡眠剥夺对免疫系统的影响时。研究主要集中在短期（如48小时或96小时）睡眠剥夺的影响，对长期睡眠剥夺的生理和免疫反应研究尚显不足。此外，小鼠模型的生理和免疫系统与人类存在显著差异，这一点在将研究结果应用于人类时需要谨慎。

在生物医疗领域，睡眠与免疫之间的研究正愈加受到重视。未来，理解这一机制将为针对性治疗提供重要依据，助力新疗法的开发。对于生活的探索与博弈，人生就是博-尊龙凯时，或许将引领未来科学研究的新方向。