阻塞性睡眠呼吸中止症(obstructive sleep apnea, OSA)是一種慢性疾病,其特徵是間歇性缺氧(intermittent hypoxia, IH)和睡眠片段化(sleep fragmentation, SF)。它對夜間睡眠品質以及隨之而來的白天疲勞和嗜睡的影響已廣為人知,盛行率約 3%~7%。另外,亞洲人罹患 OSA 的機率是西方人的 4 倍,因為亞洲人顱骨底的長度較西方人短了0.5公分,加上島國氣候潮濕,空氣污染,使得患病人數比例增加。

近日,密蘇里大學醫藥學院和 MU Health Care 的研究團隊發現 OSA 會影響小鼠的腸道微生物菌相,然後將這些腸道菌移植到其他老鼠後,會影響其睡眠模式。該研究結果刊登於《Experimental Neurology》。

該研究團隊將 C57Bl/6J 小鼠暴露於間歇性缺氧(IH)或室內空氣(room air
,RA)中 6 週,然後收集糞便並冷凍。然後將C57Bl/6 J 幼兒小鼠隨機分配到微菌叢植入治療(fecal microbiota for transplantation, FMT)方案中,配以 IH 或 RA 糞便,持續3週,然後使用 16 s rRNA 定序分析其腸道微生物體。此外,FMT 接受者連續3 天使用壓電方法進行睡眠記錄。

結果如預期的那樣,FMT-IH 和 FMT-RA 小鼠表現出不同的分類學特徵,與IH先前對腸道微生物體的影響互相呼應。此外,與 FMT-RA 小鼠相比,FMT-IH小鼠在黑暗週期中表現出增加的睡眠時間和更長的睡眠發作頻率,增加了嗜睡狀況(p< 0.0001)。因此,在沒有併發 IH 的情況下,由 IH 暴露誘導的腸道微生物體多樣性的改變可引起睡眠障礙,顯示由 IH 誘導的腸道微生物體改變也會引起睡眠障礙。 越來越多的證據顯示,可以透過腦腸微生物體軸(brain-gut microbiome axis, BGMA)來影響健康和睡眠質量。因此,他們的下一步計畫是研究大腦與腸道之間的關聯性及其溝通機制,以確定腸道微生物體的變化如何影響睡眠,進而確定OSA 如何導致其他併發症。

延伸閱讀:腫瘤內部和人體腸道的微生物如何影響免疫療法?

參考資料:
1. Proc Am Thorac Soc. 2008 Feb 15; 5(2): 136–143.
2. Experimental Neurology, 2020; 334: 113439
3. https://medicine.missouri.edu/news/study-finds-gut-microbiome-plays-important-role-sleep-regulation

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