睡眠是保障健康的重要生理过程，但现代生活方式的影响导致了睡眠质量下降和不足，进而诱发多种健康问题。睡眠片段化（Sleep Fragmentation, SF），即睡眠结构的中断，常见于阻塞性睡眠呼吸暂停（Obstructive Sleep Apnea, OSA）、衰老以及神经退行性疾病等情况。长期的睡眠中断与多种生理功能障碍有密切关联，包括代谢、认知、心血管及免疫功能的紊乱。例如，睡眠中断可能会影响大脑的代谢，干扰代谢激素如瘦素和胃饥饿素的调控，从而促进认知功能障碍及2型糖尿病的发病。

2024年8月19日，四川大学华西医院李涛教授团队与中国科学技术大学曹洋教授及新疆自治区人民医院李南方教授共同发表了一篇关于睡眠片段化的研究，题为《Acetate enables metabolic fitness and cognitive performance during sleep disruption》，该文章刊登于《Cell Metabolism》杂志上。研究聚焦于普遍存在的睡眠问题——碎片化睡眠（SF）对葡萄糖代谢稳态与认知功能的影响，首次揭示了乙酸在SF中维持糖代谢稳态与认知功能的关键作用。

研究小组通过塔望科技开发的小鼠睡眠剥夺系统，对自由活动的小鼠进行间歇性刺激，构建慢性SF模型，同时使用能量代谢系统实时监测小鼠的进食量和活动量。研究发现，SF小鼠表现出显著的葡萄糖代谢失衡和认知功能损伤，具体表现为糖耐量下降、胰岛素敏感性降低及脑葡萄糖摄取和利用障碍。乙酸的变化及其对代谢和认知功能的影响显示，SF小鼠的肠道乙酸生成菌群发生显著改变，导致下丘脑乙酸水平升高，而乙酰辅酶A合成酶1（ACSS1）的表达显著下降，进而影响乙酸在线粒体的氧化利用。

进一步研究发现，外源性提高全身和下丘脑的乙酸水平可显著改善SF小鼠的葡萄糖耐量和胰岛素敏感性及其学习记忆等认知功能。相对地，降低乙酸水平则会加剧SF小鼠的代谢和认知异常。这提示在SF状态下，乙酸的适应性增加能够缓解由睡眠紊乱造成的糖代谢异常和认知功能损伤。

研究还发现，ACSS1特异性在星形胶质细胞中表达，且在SF状态下ACSS1的表达下降导致乙酸积聚，进而影响葡萄糖代谢和认知功能。此外，PVN区域的星形胶质细胞在SF小鼠中显著活化，通过功能连接分析，PVN与海马密切相连，通过调控PVN区域乙酸水平，可以有效改变SF小鼠的葡萄糖代谢稳态和认知功能。

在体外实验中，乙酸能促进星形胶质细胞的葡萄糖摄取，并增强丙酮酸羧化酶（PC）的活性，进而推动糖酵解和三羧酸循环的进行。通过全基因组关联分析，研究者还发现乙酸与人群中的葡萄糖代谢表型存在负遗传相关性。这一系列发现进一步强调了乙酸在维持人类健康，尤其是针对代谢障碍的潜在治疗价值。

总之，该研究表明，乙酸通过促进星形胶质细胞的代谢功能，改善SF小鼠的葡萄糖代谢稳定性和认知功能，从而揭示了乙酸在睡眠紊乱中维持代谢稳态的全新机制。这为未来探索基于乙酸的治疗干预提供了重要的科学依据，并进一步印证了尊龙凯时在生物医疗领域的重要性及其与健康生活的密切关联。

四川大学华西医院李涛教授是该研究的主要负责人，他在本领域内发表了多篇重要文章，并担任多个学术组织的职务。研究团队将继续致力于生物医学领域的创新研究，以期为代谢疾病的治疗提供更多的有效方案。