
凌晨一点的手机屏幕还亮着,追剧、加班、刷短视频……对于当代年轻人来说,“熬夜”似乎已经成了日常。我们都知道熬夜伤皮肤、伤肝、伤心脏,但你知道吗?长期睡眠不足还会悄悄伤害女性的卵巢,直接影响生育能力!
2026年2月27日,中国科学技术大学吴丽敏,鲍坚强和安徽中医药大学韩辉共同通讯在Science Advances 在线发表题为“Sleep deprivation impairs follicular development attributable to granulosa cell pyroptosis mediated by S100A8/A9-driven macrophage M1 polarization”的研究论文。首次从免疫调节层面揭开了睡眠剥夺损伤卵巢的分子机制——原来熬夜会通过激活炎症通路,让卵巢内的关键“守护者”颗粒细胞发生焦亡,最终导致卵泡发育受阻。这一发现为熬夜伤生育力提供了最直接的科学证据。

睡眠剥夺,已经成为当代女性生殖健康的“隐形杀手”

睡眠是维持生命运转的基本生理需求,可在社会压力和生活节奏加快的双重挤压下,越来越多人加入了“熬夜大军”。据统计,全球约三分之一的成年人每天睡眠时间不足6小时,睡眠剥夺早已成为不容忽视的公共卫生问题。
大量临床研究早已发现,睡眠紊乱和女性生育力下降紧密相关:存在睡眠障碍的女性,试管婴儿取卵数量更少、激素水平更容易失衡,临床妊娠成功率也显著降低。尤其是在接受辅助生殖治疗的患者中,超过半数存在睡眠问题,且直接影响最终治疗结局。
但一直以来,睡眠不足究竟是通过什么机制伤害卵巢功能,始终是未解之谜。此次研究团队就瞄准这一问题,从免疫炎症的角度入手,揭开了熬夜伤害卵泡发育的完整“犯罪路径”。
实验证实:熬夜直接破坏卵泡发育
研究团队通过小鼠实验发现,SD完成后,小鼠接受了10天的连续发情周期监测(图1B)。与对照组相比,SD组的小鼠在发情周期中表现出明显的紊乱(图1C)。在实验组小鼠SD 48小时后,立即从两组收集卵巢组织(图1D)。随后进行了苏木精和伊红(H&E)染色,以定量评估不同发育阶段的卵泡数量。为了控制动情周期中的个体间差异,实验前,小鼠接受10IU妊娠母马血清促性腺激素(PMSG)的腹腔注射,以同步卵泡发育。结果显示,SD组原始卵泡、初级卵泡、次级卵泡和窦状卵泡的数量显著减少,闭锁卵泡的数量相应增加(图1,E至G)。卵巢组织的Masson染色显示,与对照组相比,SD组的蓝色染色胶原纤维显著增加(图1E)。此外,小鼠进行了超排卵,收集卵母细胞以评估取回的卵母细胞数量及其形态(图1H)。与对照组相比,SD组的卵母细胞回收率明显较低,成熟率明显降低,破碎率明显增加。

SD降低卵母细胞质量和胚胎发育潜力为了评估这一点,使用α-微管蛋白免疫荧光染色和共聚焦成像检查了纺锤体结构。通过免疫荧光染色评估纺锤体形态。如果纺锤体表现出不规则、畸形或紊乱的结构,如分散的微管组织、双极性丧失或染色体错位,则被归类为异常。在对照组小鼠中,纺锤体结构似乎正常,而在SD组中,大量纺锤体表现出异常形态和不规则排列(图2,a和C)。通过γ-H2AX免疫荧光染色评估卵母细胞中的DNA损伤,结果显示,与对照组相比,SD小鼠卵母细胞的DNA断裂水平明显更高(图2、B和D)。

结果显示,与对照组相比,SD组卵母细胞的受精率、双细胞胚胎率和囊胚形成率显著降低(图2,G至J)。总的来说,这些发现表明SD会损害小鼠卵母细胞的成熟、受精和早期胚胎发育。
eCon组和对照组在卵母细胞数量、成熟率或破碎率方面没有显著差异(图S4,A至D)。同样,eCon组和对照组之间的受精率、双细胞胚胎率或囊胚形成率没有显著差异(图S4,E至G),表明潮湿环境对小鼠没有产生额外影响,也没有干扰研究结果。
SD诱导全身炎症和中性粒细胞增多
为了确认SD 48小时后是否出现明显的炎症反应,研究人员测量了小鼠外周血中的23种炎性细胞因子和趋化因子。在SD期间,另一组小鼠接受了抗炎药对乙酰氨基酚(APAP)的治疗。在SD+APAP和Con+APAP组中,APAP溶解在饮用水中口服(1.6 mg/ml)(图3A)。结果显示,SD48小时后,大多数促炎细胞因子显著升高,白细胞介素-6(IL-6)和IL-17A的增加最为明显(图3B)。APAP治疗显著降低了这些增加(图3,C和D)。

结果显示,SD组外周血中性粒细胞百分比显著增加,淋巴细胞百分比降低,APAP治疗后显著降低(图3E和表S3)。这一发现得到了外周血免疫细胞流式细胞术分析的证实,该分析显示,与对照组相比,SD组外周血中中性粒细胞的比例明显更高。APAP治疗同样降低了这一比例(图3,F和G)。Con组和Con+APAP组的这些指标没有显著差异。这些结果表明,SD在小鼠中诱导了严重的炎症反应,伴有中性粒细胞的显著增加。
为了评估SD诱导的全身炎症对卵巢功能的影响,首先对小鼠卵巢组织进行了转录组测序分析。差异基因表达分析揭示了SD组和对照组之间不同的转录组谱(图S5A)。火山图显示,与对照组相比,SD组中有407个上调基因和157个下调基因(图S5B)。京都基因和基因组百科全书(KEGG)富集分析强调了Wnt信号通路、IL-17信号通路、细胞粘附分子和细胞因子受体相互作用等通路的重要参与(图S5D)。假设SD会诱导卵巢组织的炎症损伤。为了验证这一点,我们检查了DNA损伤、线粒体功能、炎症损伤和氧化应激的标志物,包括γ-H2AX、ROS、三磷酸腺苷(ATP)、丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽(GSH)。卵巢颗粒细胞的免疫荧光染色显示,SD组γ-H2AX病灶信号显著增加,表明DNA损伤。值得注意的是,抗炎药物APAP治疗显著减少了γ-H2AX病灶的数量和强度(图4B)。

此外,SD组的ROS水平显著升高,而APAP治疗有效地减少了ROS的积累(图4,E和F)。氧化应激标志物表明,SD组MDA水平显著升高,而ATP、SOD和GSH水平显著降低。APAP治疗显著减轻了这些变化(图4,G至J)。Con组和Con+APAP组的这些指标没有显著差异。
SD诱导卵巢组织焦亡
为了进一步研究卵巢组织损伤,使用Annexin V/碘化丙啶(PI)流动分析评估了卵巢组织中的细胞死亡。膜联蛋白V和PI的双重阳性表明存在焦亡或坏死性细胞凋亡。结果显示,与对照组相比,SD组Annexin V+/PI+细胞的比例明显更高,表明SD导致的细胞死亡增加(图5,a和B)。

首先,Gasdermin D(GSDMD)蛋白的免疫荧光染色显示,与对照组相比,SD暴露小鼠卵巢组织中的GSDMD阳性信号显著增加(图5C)。此外,Western blot分析进一步证实了SD组卵巢组织中焦亡相关蛋白的显著上调,包括GSDMD、Caspase-1、NLRP3、IL-1β和IL-18(图5,D和E)。这些发现共同表明,SD诱导卵巢组织中的焦亡细胞死亡,导致组织损伤和功能障碍。
为了进一步研究SD对卵巢组织内不同细胞类型的影响,进行了10X单细胞转录组测序,以生成对照组和SD小鼠卵巢组织的单细胞谱。经过严格的细胞过滤后,共保留了68720个细胞用于进一步分析。

对细胞间相互作用的进一步分析表明,颗粒细胞和卵母细胞之间的配体-受体相互作用最为普遍,表明颗粒细胞与卵母细胞发育之间存在密切的功能关联(图S7D)。鉴于之前的发现,即SD小鼠的卵巢组织发生了焦亡,研究人员试图确定所涉及的特定细胞类型。不同卵巢细胞类型的焦亡相关基因组评分显示,与对照组相比,SD组的颗粒细胞、免疫细胞和间皮细胞的焦亡相关性基因表达显著升高(图6B)。这些发现表明颗粒细胞焦亡与卵母细胞发育异常之间存在潜在联系。
中性粒细胞和其他免疫细胞之间的配体-受体相互作用分析表明,中性粒细胞与巨噬细胞的交流最强。对巨噬细胞极化的进一步研究表明,与对照组相比,SD组明显向M1极化转变(图6G)。基于这些发现,研究假设SD促进中性粒细胞S100a8和S100a9的上调和分泌,诱导巨噬细胞M1极化,加剧局部卵巢炎症,最终导致颗粒细胞焦亡。
由于巨噬细胞和颗粒细胞都是粘附的,研究人员使用Transwell系统进行共培养。颗粒细胞接种在下腔室中,而巨噬细胞接种在Transwell插入物的上部。根据孔板尺寸调整细胞数量。在小鼠注射PMSG 48小时后,分离卵巢颗粒细胞用于随后的共培养实验(图9A)。PMSG的给药促进卵泡发育,增加卵巢中颗粒细胞的数量,从而提高颗粒细胞的提取效率。RAW264.7巨噬细胞首先被放置在Transwell插入物中,并允许其粘附4至6小时,然后被分为四组:M0+GCs、M0+GCs+帕奎尼莫、M0+S100A8/A9+GCs和M0+S100A8/A9+帕奎尼莫+GCs。处理24小时后,更换培养基,将含有巨噬细胞的Transwell插入物转移到新鲜颗粒细胞培养物上,再进行72小时的共培养(图8A)。

免疫荧光染色显示,与GCs+S100A8/A9组相比,GCs+M0+S100A8/A9组颗粒细胞中的GSDMD信号显著增加(图9F)。Western blot分析显示,与对照组相比,两个实验组的GSDMD蛋白表达显著增加,其中GCs+M0+S100A8/A9组的表达最高(图9,G和H)。这些发现表明,S100A8/A9诱导的巨噬细胞M1极化加剧了炎症反应,导致颗粒细胞焦亡增强。
在这项研究中,报道了SD会引起卵巢功能障碍。研究结果表明,SD会引发强烈的炎症反应,其特征是中性粒细胞浸润增加和S100A8/A9的过度释放。这种炎症环境激活TLR4/MyD88/NF-κB信号通路,促进巨噬细胞M1极化,加剧局部卵巢炎症,诱导颗粒细胞焦亡,最终导致卵泡发育障碍和卵母细胞质量受损(图10)。

总之,研究确定了SD诱导的卵泡发育障碍的免疫机制。SD促进中性粒细胞驱动的S100A8/A9释放,激活TLR4/MyD88/NF-κB信号通路,诱导巨噬细胞M1极化,加剧卵巢炎症,并引发颗粒细胞焦亡。这些过程共同损害了雌性小鼠的卵泡发育和胚胎质量。研究结果强调了睡眠、免疫和生殖健康之间的关键相互作用,并为SD相关卵巢功能障碍的治疗干预提供了潜在的靶点。
总 结
这项研究从分子层面清晰地告诉我们:长期睡眠不足对卵巢功能的伤害是实实在在的,它不是玄学,而是通过免疫炎症通路直接损伤卵泡,影响卵子质量。
对于现代女性来说,我们总是在为生活奔波,熬夜似乎成了不得不做的选择。但请记住,卵巢的健康经不起长期透支。从今天开始,试着放下手机,早点睡觉,给自己的卵巢和卵子多一点呵护。毕竟,好的睡眠,才是最便宜也最有效的“卵巢保养”。
参考文献
1:Sleep deprivation impairs follicular development attributable to granulosa cell pyroptosis mediated by S100A8/A9-driven macrophage M1 polarization
免责声明:本文旨在科普相关知识,不作为医疗指导意见
编辑|Zhang.ZG
审核|Geng.ZG