睡眠

缺乏睡眠讓免疫力低下,甚至造成身體發炎壯大癌細胞

睡眠和免疫系統有非常密切的雙向關係

缺乏睡眠讓免疫力低下,甚至造成身體發炎壯大癌細胞 圖/Shutterstock kittirat roekburi

回想你上次得到流感的情況,很慘,很糟吧。流鼻涕、骨頭痠痛、喉嚨痛、嚴重咳嗽、全身無力。你可能只想躲在被窩睡覺,而這是對的。你的身體正試圖把自己睡到好。在睡眠和免疫系統之間,有非常密切的雙向關係。

睡眠會部署你免疫兵工廠裡的各種武器,保護你對抗感染和疾病。當你生病時,免疫系統主動刺激睡眠系統,要求更多臥床休息的時間,幫助加強戰力。只要一個晚上減少睡眠,這件帶有免疫抵抗力的隱形披風,就會從你身上被無情的剝除。

睡得愈少,愈可能感冒

睡眠研究中除了會透過肛門測量核心體溫,我那任職於加州大學舊金山分校的好同事普拉瑟(Aric Prather)還進行了就我知道恐怕是世界上最噁心的睡眠實驗。

他利用參與者手腕上的穿戴裝置測量超過150名健康男女的睡眠,為期一週。然後他把這些人隔離,往他們鼻子裡噴了許多鼻病毒,也就是普通感冒病毒的活病毒培養物。我要注明的是,這些人事前已經明白會有這道程序,仍完全同意接受這種虐待鼻子的事情,令人吃驚。

當感冒病毒完滿的送入這些人的鼻腔後,普拉瑟把他們留在實驗室一週,嚴密監測。他不只時時採集血液和唾液樣本來評估免疫系統的反應程度,也採集了參與者幾乎所有的鼻涕。普拉瑟要參與者隨時擤鼻涕,研究團隊把每一滴成果都裝袋、上標籤、秤重,經過非常仔細的觀察分析。利用血液和唾液中的免疫抗體,加上參與者擤出的鼻涕平均量等測量值,普拉瑟可以確認一個人是不是在客觀上得了感冒。

然後普拉瑟根據這些人在接受感冒病毒前那一週的睡眠量,把他們分為四組:少於5小時、5至6小時、6至7小時,7小時或更久。結果感染率呈現出清楚的線性關係:接觸到活躍感冒病毒前一週,睡得愈少的人,就愈可能感染到感冒。平均睡5小時的那組人,感染率將近50%。前一週每晚睡眠7小時以上的人,感染率只有18%。

考慮到例如普通感冒、流感、肺炎等傳染病,是已開發國家的重大死亡原因,醫師和政府實在應該宣導流感季節充分睡眠的重要性。

從疫苗獲得更多免疫力

或許你很有責任感,每年都會注射流感疫苗,在增強自己抵抗力的同時,也為社會提升免疫力。然而,只有當你的身體確實產生抗體時,流感疫苗才能發揮效用。

(圖/Shutterstock NapaTalay

2002年有一項了不起的發現,證實睡眠非常深刻的影響人體對標準流感疫苗的反應。這個研究把健康年輕人分為兩組:一組連續6晚每晚只能睡4小時,另一組則每晚擁有7個半到8個半小時的睡眠時間。

6天結束後,每個人都接受流感疫苗注射。接下來,研究者採集他們的血液樣本,以了解這些人產生抗體的反應程度,藉此得知疫苗是否成功作用。

接受流感疫苗前一週每晚可睡7到9小時的人,產生強而有力的抗體反應,顯現出強壯健康的免疫系統。相對的,睡眠限制組得到的反應很微弱,和睡眠充足組比起來,免疫反應低於50%。後來有研究報告,A型肝炎和B型肝炎疫苗也有睡眠太少導致的類似結果。

睡眠受到剝奪的人如果事後補眠,是否仍可以讓免疫反應提升?這想法不錯,可惜答案是否定的。有人在一週睡眠短缺後,即使得到兩週甚至三週的補眠,仍無法從流感疫苗產生完全的免疫反應。事實上,只經過少量的睡限制之後,即使過了一年,還是能觀察到某些免疫細胞縮減的現象。就像睡眠剝奪對記憶的影響,一旦你錯過當下的睡眠益處(在此也就是對本季流感的免疫反應),就無法再透過更多睡眠來取回本來該有的好處。危害已然造成,而一年後仍能測量到部分危害的殘存蹤跡。

不管你現在處於哪種免疫狀態,如果你正準備接受疫苗來提高免疫力,或正在動員強大的適應性免疫反應來對抗病毒攻擊,那麼你需要睡覺,而且是整晚充分的睡眠,這是不容妥協的。

對付癌症的殺手細胞數量減少

不需要許多夜的睡眠不足,就能使身體的免疫力減弱,到了這種地步,癌症就變成切身的問題了。試著把我們免疫系統的自然殺手細胞想像成體內的祕密探員,就像007那樣的角色,它們的任務是辨認危險的外來物體並加以消滅。

自然殺手細胞對付的其中一類異物,是惡性腫瘤細胞(癌細胞)。自然殺手細胞會很有效率的在這些癌細胞的外表打洞,並注入可以摧毀這些惡性細胞的蛋白質。所以我們希望這些像詹姆士龐德一樣的免疫細胞,能隨時展現英雄般的表現。而當你睡得太少時,就會適得其反。

對此,加州大學洛杉磯分校的歐文(Michael Irwin)進行了意義重大的研究,顯示只要有短暫的睡眠缺失,對抗癌症的免疫細胞就會受到快速而全面的影響。歐文測試健康年輕男性,顯示了相對於一晚8小時睡眠,一晚4小時睡眠(例如凌晨3點上床,早上7點起床)會使免疫系統中循環的自然殺手細胞減少70%。這樣的免疫缺損實在劇烈,而且發生速度之快,只要一個晚上「睡不好」就發生了。不難想像,如果連續一週睡太少,會讓與癌症戰鬥的免疫裝備變得多虛弱,更不用說幾個月甚至幾年了。

不過,我們不用想像。有幾個有力的流行病學研究已經指出,值夜班以及由此對近日節律與睡眠造成的干擾,會使多種癌症的發展機會大為提升,目前已知的相關癌症,包含乳癌、攝護腺癌、子宮內膜癌,以及結腸癌。

由於有力證據愈來愈多,丹麥最近成為世界第一個國家,對於曾在政府公家單位從事夜班工作數年後罹患乳癌的女性(例如護理師和航空機組人員)進行職災賠償。儘管有科學的支持,其他國家的政府,例如英國,到目前為止仍抗拒類似的法律求償,拒絕賠償。

隨著每一年的研究進展,證實愈來愈多的惡性腫瘤與睡眠不足有關。歐洲有一項大型的研究,研究對象將近2萬5千人,證實睡眠時間6小時以下的人,相較於每晚睡眠7小時以上的人,得到癌症的機率提升40%。另一項追蹤超過7萬5千名女性長達11年的研究,也發現相似的關聯。

癌症利用發炎和免疫細胞來壯大自己

至於睡眠短缺為何又如何造成癌症,現在也愈來愈清楚。部分的問題與前面提過的交感神經系統的激動狀態有關,因為缺乏睡眠會使交感神經系統過度活躍。身體交感神經系統的活躍程度升高,會引發免疫系統不必要的持續性發炎反應。

當身體面臨真正的威脅時,交感神經系統的短暫活化通常會刺激產生類似的發炎活動,這對可能傷害身體的潛在威脅是有用的(就像和野獸或敵對部落的人發生近身肉搏)。然而,發炎也有黑暗的一面。非專一性的慢性發炎如果一直啟動,而不回到平靜狀態,會導致許多健康問題,包括與癌症有關的問題。

我們已知癌症會為了自己而利用發炎反應。例如某些癌細胞會引誘發炎因子進入腫瘤,幫助血管增生,以供給腫瘤更多營養和氧。腫瘤也可利用發炎因子進一步破壞癌細胞中的DNA,使DNA產生突變,增加腫瘤的能力。發炎因子或許也用來剪斷腫瘤與停駐地點的連結,幫助癌症起錨,散布到身體其他地方。這在醫學上稱為轉移,也就是指癌細胞由本來的組織逸出,開始出現在身體其他區域。

透過芝加哥大學的格札爾(David Gozal)最近的研究,現在我們已知,缺乏睡眠會鼓勵癌症的增長與擴散。研究中先讓小鼠注射惡性細胞,接下來四週追蹤腫瘤的發展。在這段期間內,半數小鼠允許在一般時間睡覺,另一半則受到部分干擾,降低整體的睡眠品質。

相對於有充分休息的小鼠,睡眠遭到剝奪的那一組在癌症發展的速度和大小上有200%的增長。雖然我自己不忍心看這些實驗照片,但常常會在公開演講時,把睡眠正常和睡眠受限的兩組小鼠腫瘤大小的比較圖放給觀眾看。這些照片總會引發聽眾的驚呼,手不由自主的掩住嘴巴,而有些人會把眼睛轉開,避而不看睡眠受限小鼠長出像山一樣的腫瘤的圖片。沒有一次例外。

然後我必須說明癌症故事中更糟的消息。當格札爾對小鼠進行解剖時,發現腫瘤在睡眠不足的小鼠身上更具侵略性。牠們的癌已經轉移,散布到周遭的器官、組織和骨頭上。現代醫學已經愈來愈熟於處理表現安分的癌,但當癌症開始轉移,醫學介入就變得無力,病人死亡率急遽上升;而在睡眠剝奪的狀態,會強力促進癌症的轉移。

在前述實驗之後幾年,格札爾揭開睡眠剝奪的更多黑幕,闡明導致這種惡性發展的機制。格札爾在幾項研究中顯示,有一類稱為腫瘤相關巨噬細胞的免疫細胞,是睡眠喪失帶來惡性影響的一個根本原因。他發現,睡眠剝奪會使一種稱為M1細胞的巨噬細胞數量減少,而M1細胞是有助於對抗癌症的細胞。睡眠剝奪又會使另一種稱為M2細胞的巨噬細胞數量增加,而這種細胞會促進癌症的增生。這種組合可以解釋我們展現在睡眠受干擾的小鼠身上的可怕癌症。

因此,睡眠品質不良會提高罹癌的風險,而且如果癌症已經發生,也會助長它到處快速增生。在對抗癌症時如果沒有充分睡眠,就如火上添油。或許有人覺得這是危言聳聽,但睡眠干擾和癌症之間的連結已經有十分確鑿的科學證據,促使世界衛生組織正式把夜班工作歸類為「可能致癌因子」。

(本文作者為神經科學暨心理學教授。原文刊載於沃克 Matthew Walker《為什麼要睡覺?》/天下文化)