一、引言：我们为什么越熬越困？

熬夜后强烈的困意、长时间清醒后倒头就睡、缺觉后需要更长时间补觉，这套身体自带的睡眠调节机制，被科学家称为睡眠稳态。简单来说：清醒时间越长，体内“睡眠压力”越高，睡意越浓；睡眠过程会逐步消解这份压力，恢复清醒状态。

长久以来学界公认，人和动物保持清醒时，体内会持续积累一类促眠分子，脑脊液中这类物质的浓度可以直观反映睡眠压力大小。但数十年间，这类核心促眠分子究竟是什么、大脑哪些细胞负责合成释放、脑部如何感知困意信号，完整分子神经环路始终存在巨大空白，也是睡眠神经科学领域亟待攻克的关键难题。

2026年6月19日，由中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心（脑智卓越中心）牵头，联合陆军军医大学、复旦大学组成的交叉科研团队，在国际顶级期刊《自然 - 神经科学》（Nature Neuroscience）发表重磅原创成果[1]，首次锁定调控全身睡眠稳态的核心信号分子——色胺（TrpA），完整阐明一条从清醒神经元释放色胺、靶向促眠脑区诱导睡眠的全新信号通路，同时挖掘出治疗失眠、睡眠紊乱的全新药物靶点。

二、核心发现：色胺是衡量睡眠压力的“体内刻度”

该研究团队选取夜行小鼠、昼行小型猪两种作息模式完全不同的模式动物开展对照实验，排除昼夜光照周期干扰后得到统一结论：

脑脊液内色胺浓度，和动物清醒时长、累积活动量高度正相关，是纯粹反映睡眠稳态压力的生物标志物，不受昼夜明暗节律直接调控。

动物清醒活动越久，脑脊液色胺含量越高，困意越强；进入睡眠后，色胺水平逐步回落，睡眠压力随之下降。

为精准追踪微量色胺在大脑内的动态变化，研究人员自主研发比率型荧光色胺传感器，实现活体大脑中色胺释放、扩散过程实时可视化观测，解开了色胺的来源之谜：

色胺并非外周组织产生，而是由大脑间脑、脑干中觉醒活跃型单胺能神经元，随着神经元放电活动同步释放。简单理解：只要大脑维持清醒、神经元持续工作，就会源源不断分泌色胺，相当于大脑清醒时自动生成“困意信使”。

三、“睡意通路”完整机制：色胺-GPR139启动睡眠程序

该研究进一步拆解色胺传递困意的完整分子通路：

1. 清醒状态下单胺能神经元活动依赖式释放色胺TrpA；

2. 色胺扩散至下丘脑视前区——大脑公认的核心促眠中枢；

3. 色胺特异性结合细胞膜上G蛋白偶联受体139（GPR139）；

4. 受体激活后显著提升下丘脑视前区神经元兴奋性，直接驱动机体进入睡眠状态。

该团队通过基因敲除、药理学干预验证通路功能：

若阻断TrpA-GPR139信号通路，动物缺失睡眠稳态反弹能力——缺觉后无法通过延长睡眠弥补睡眠亏欠；反之，使用人工合成小分子GPR139激动剂激活该受体，可显著延长总睡眠时间、提升深度睡眠占比，改善整体睡眠质量。

这条全新通路完美解释了人体基础生理现象：为何清醒越久越难抵挡睡意，同时打通了“清醒—促眠分子—睡眠中枢”的完整调控链条。

四、临床价值：为睡眠障碍新药研发开辟全新方向

当下失眠、昼夜节律紊乱、睡眠呼吸障碍等睡眠疾病发病率持续攀升，现有助眠药物多靶向抑制中枢神经，存在成瘾、日间嗜睡、破坏正常睡眠结构等副作用。

该研究证实GPR139是安全有效的可成药靶点：通过模拟内源色胺信号，生理性放大人体自身睡眠稳态调节能力，而非强制抑制大脑活动，具备开发新型低副作用助眠药物的巨大潜力。

未来基于GPR139激动剂开发新药，有望针对性改善慢性失眠、睡眠不足代偿困难、老年睡眠碎片化等多种临床睡眠问题。

五、成果与展望

该交叉科研团队这次完成三项突破性原创成果，补齐了睡眠稳态调控领域长期存在的科学短板：一是首次证实内源性色胺TrpA是介导机体睡眠压力、调控睡眠稳态的核心信号分子；二是明确觉醒活跃的单胺能神经元为色胺的关键释放来源，构建起大脑清醒活动与睡眠压力累积的分子关联；三是完整解析TrpA-GPR139促眠信号环路，确认 GPR139 为睡眠疾病精准治疗的全新可成药靶点。

从基础研究层面来看，该成果刷新了人类对睡眠压力产生、累积、消解核心机制的认知，完善了哺乳动物睡眠稳态调控的分子神经理论体系，为脑科学睡眠研究提供了全新研究范式与研究方向。从应用前景来看，区别于传统镇静类助眠药物的被动抑制机制，基于该内源通路开发的靶向调控技术，能够贴合人体自然睡眠节律，有效规避传统药物的诸多弊端。

未来，可依托该成果进一步开展转化研究，持续优化GPR139小分子激动剂，推进动物药效验证与临床前期试验。同时，该机制也为熬夜综合征、老年性睡眠障碍、精神疾病伴随睡眠紊乱等疑难问题的机制研究、干预方案开发提供了全新思路，具备重要的基础科研价值与广阔的临床转化前景。

该成果是我国脑科学领域自主创新的标志性成果，彰显了国内交叉学科科研的硬核实力，为睡眠健康研究与睡眠障碍精准治疗开辟了崭新赛道。

参考文献

[1]Tryptamine from wake-active monoaminergic neurons regulates sleep homeostasis
期刊：Nature Neuroscience
发表时间：2026-06-19
DOI：10.1038/s41593-026-02332-x
https://www.nature.com/articles/s41593-026-02332-x

支持单位：