摘要：第二天靠冰美式“续命”，脑袋沉重如灌铅，记忆仿佛断线，注意力难以聚焦。
凌晨三点，城市睡了，你却还醒着。
第二天靠冰美式“续命”，脑袋沉重如灌铅，记忆仿佛断线，注意力难以聚焦。
我们都知道熬夜伤身，但你可能从未意识到——
你每一次强行保持清醒，都在让大脑细胞承受真实的、分子级别的磨损，甚至逼近一个“不可返回”的临界点。
2025年，来自英国牛津大学格罗·米森伯克（Gero Miesenböck）团队在《自然》期刊连续发表多项研究，首次从细胞能量系统的角度揭示：
睡眠，并非大脑的“休眠”，而是线粒体和神经元膜脂的关键修复窗口。
长期缺觉，会导致特定神经元内ATP堆积、电子泄漏、氧化应激爆发，最终引发全脑级别的脂质损伤与线粒体网络崩溃。
DOI: 10.1038/s41586-025-09261-y
一、睡眠压力的真正起源：不是“累了”，是“能量溢出了”
我们体内有一类特殊神经元，叫dFBNs（背侧扇形体神经元），它们不负责思考、记忆或运动，而是专职“睡眠调控”。
有趣的是，它们在白天几乎不活动，却在睡眠时高度活跃——就像一个夜班守护者。
· 清醒时：身体持续耗能，线粒体不断生产ATP（能量货币）。
但在dFBNs中，由于神经元自身不活跃，ATP消耗极少，导致能量大量堆积。
· 电子泄漏：ATP的合成依赖线粒体呼吸链上的电子传递。ATP过剩时，电子传递链发生“堵车”，电子从复合体III漏出，与氧结合生成超氧自由基（ROS）——一种极具破坏力的活性氧。
· 触发睡眠信号：ROS氧化细胞内的脂质和蛋白质，激活细胞膜上的钾离子通道，使dFBNs从抑制转为兴奋，向全脑发出强烈睡眠信号。
也就是说：困意，其实是线粒体在喊：“停一停！我清理不过来了！”
线粒体电子过剩如何诱导睡眠（图：研究截图）
二、如果你继续熬夜：线粒体开始“碎裂”，细胞膜逐渐“氧化”
一旦忽视睡眠信号，强行保持清醒，dFBNs内的氧化压力会持续升高，引发三个层次的连锁破坏：
1. 线粒体碎片化
· 为隔离受损部位，线粒体不断分裂，变成更小、更圆的片段；
· 它们无法有效融合，数量减少、功能受损；
· 此时，内质网介入协助，提供磷脂帮助修复，但这只是应急措施。
睡眠剥夺和恢复对线粒体数量、形态和动力学的影响（图片来源：论文截图）
2. 细胞膜脂质组成改变
· ROS氧化细胞膜上的甘油磷脂，尤其是多不饱和脂肪酸（PUFAs）；
· 原本长链、不饱和的“柔性”脂质被短链、饱和的“刚性”脂质替代；
· 后果：细胞膜变脆、抗氧化能力下降，信号传递效率降低。
3. 全脑进入氧化状态
氧化不再局限于dFBNs，而是蔓延至整个大脑。
一种名为 4-ONE 的醛类物质大量形成，进一步抑制能量代谢，增强睡眠压力。
睡眠剥夺对果蝇大脑中多不饱和脂肪酸磷脂的影响（图片来源：论文截图）
三、最危险的阶段：跨过“不可逆转点”（PONE）
《细胞发现》（Nature子刊）上发表的研究进一步指出：长期睡眠剥夺存在一个不可逆转点（Point of No Return, PONE）。一旦跨越：
· 磷酸化蛋白组失衡：大脑中调控突触功能的蛋白质磷酸化状态严重紊乱，影响记忆形成、神经传递；
· 即使补觉也无法完全恢复；
· 死亡风险显著上升（在动物模型中得到验证）。
四、我们为什么必须睡觉？睡眠是线粒体的“维修窗口”
睡眠的真正意义，远不止“休息”——而是机体在代谢压力下必需的维护机制：
· 降低全身代谢率，减少ROS产生；
· 增强抗氧化酶活性，清除自由基；
· 促进线粒体融合与膜脂修复；
· 恢复磷酸化稳态，重建神经网络平衡。
换句话说，睡眠是对有氧代谢副作用的一种进化补偿。
没有它，我们再高的认知能力、再复杂的神经系统，也无法长期维持。
写在最后：今晚，你还打算熬夜吗？
这项研究虽然主要基于果蝇和小鼠模型，不能完全等同于人类，但它清晰地揭示：
睡眠不足不是一个“感觉问题”，而是一个生物能量系统的崩溃问题。
如果你希望保护大脑的长期健康：
· 尽量保持规律睡眠；
· 睡前远离蓝光设备；
· 营造黑暗、凉爽、安静的睡眠环境。
你今夜的选择，决定了明日的你，是否仍拥有一个清晰、敏锐、可持续的大脑。
免责声明：本文内容基于《自然》《细胞发现》等期刊的最新动物实验研究，人类睡眠机制更为复杂，个体差异显著。不可替代专业医疗建议，如有长期睡眠问题请及时就医。
参考文献：
1. Nature, 2025, Mitochondrial fragmentation triggers sleep pressure
2. Nature, 2025, Sleep deprivation induces brain-wide lipid remodeling
3. Cell Discovery, 2024, Phosphoproteomic instability underlies the point of no return in sleep deprivation#“熬夜危害有多大？看完吓一跳！”##倒班工作导致熬夜危害到底有多大##线粒体##熬大夜导致线粒体的变化你了解吗##健康科普##头条#
来源：谦文说药一点号
