北京時(shí)間1月29日消息,據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道,研究者很早之前就知道睡眠不佳與阿爾茨海默癥有關(guān),但對(duì)于睡眠中斷如何導(dǎo)致該疾病的過(guò)程一直知之甚少。
近日,美國(guó)華盛頓大學(xué)醫(yī)學(xué)院的研究人員通過(guò)對(duì)小鼠和人體的研究發(fā)現(xiàn),睡眠剝奪會(huì)使阿爾茨海默癥關(guān)鍵蛋白Tau的水平異常增高。而且,在后續(xù)對(duì)小鼠的研究中,該團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)睡眠不足會(huì)加速大腦中有害Tau蛋白團(tuán)塊的傳播——這是腦損傷的先兆,也是導(dǎo)致癡呆癥的關(guān)鍵性步驟。
這些研究結(jié)果發(fā)表在1月24日的《科學(xué)》(Science)雜志上,表明睡眠缺乏這一因素就可能引發(fā)阿爾茨海默癥,并指出良好的睡眠習(xí)慣有助于保持大腦健康。
“這項(xiàng)研究的有趣之處在于,它表明睡眠等現(xiàn)實(shí)生活因素可能會(huì)影響疾病在大腦中傳播的速度,”研究通信作者、華盛頓大學(xué)醫(yī)學(xué)院神經(jīng)病學(xué)系負(fù)責(zé)人大衛(wèi)·霍茲曼(David Holtzman)說(shuō),“我們已經(jīng)知道睡眠問(wèn)題和阿爾茨海默癥部分通過(guò)另一種阿爾茨海默癥蛋白——β-淀粉樣蛋白(Aβ)——聯(lián)系起來(lái),但這項(xiàng)研究表明,睡眠中斷會(huì)導(dǎo)致破壞性的Tau蛋白迅速增加,并促進(jìn)其傳播?!?/p>
Tau蛋白通常存在于大腦中——包括健康人群的大腦——但在某些條件下,這種蛋白會(huì)聚集在一起,纏結(jié)成損傷周圍組織的團(tuán)塊,從而潛在地引發(fā)認(rèn)知能力衰退。近期的研究表明,睡眠不佳的老年人大腦中Tau蛋白水平很高。不過(guò),目前尚不清楚睡眠不足是否直接迫使Tau水平上升,或者二者是否以其他方式相關(guān)聯(lián)。為了找到答案,霍茲曼及其同事測(cè)量了小鼠和人體在睡眠正常和睡眠中斷狀態(tài)下的Tau蛋白水平。
小鼠是夜行性動(dòng)物。研究人員發(fā)現(xiàn),當(dāng)小鼠更加清醒和活躍時(shí),它們的腦細(xì)胞周圍液體中的Tau蛋白水平大約是白天的兩倍,而白天時(shí)小鼠會(huì)更頻繁地打瞌睡。在白天擾亂小鼠的睡眠會(huì)導(dǎo)致白天的Tau蛋白水平增加一倍。
在人類身上觀察到了幾乎同樣的結(jié)果。研究人員提取了8名受試者在一夜正常睡眠之后的腦脊液(充滿在腦室系統(tǒng)、蛛網(wǎng)膜下隙和脊髓中央管內(nèi)的無(wú)色透明液體),并在他們一整夜不睡之后又提取了一次。研究人員發(fā)現(xiàn),一整夜的睡眠剝奪會(huì)導(dǎo)致Tau蛋白水平升高大約50%。
熬夜會(huì)讓人感到壓力并煩躁易怒,而且更可能在之后有機(jī)會(huì)的時(shí)候就瞌睡。盡管很難判斷小鼠的情緒,但它們也會(huì)在一天沒(méi)睡之后反彈,睡得更多。為了排除壓力或行為改變導(dǎo)致Tau蛋白水平變化的可能性,研究人員培育了基因改造的小鼠,通過(guò)注射無(wú)害的化合物使它們一次保持?jǐn)?shù)小時(shí)的清醒。當(dāng)化合物消耗殆盡時(shí),這些小鼠會(huì)恢復(fù)正常的睡眠—覺(jué)醒周期,不會(huì)表現(xiàn)出任何壓力或明顯需要額外睡眠的跡象。
利用這些小鼠,研究人員發(fā)現(xiàn),保持長(zhǎng)時(shí)間的清醒會(huì)導(dǎo)致Tau蛋白水平升高。所有這些研究結(jié)果表明,大腦在清醒期間會(huì)通過(guò)正常的思考和行動(dòng)常規(guī)釋放Tau蛋白,然后在睡眠期間逐漸停止釋放,從而使Tau蛋白可以被清除。睡眠剝奪會(huì)擾亂這一循環(huán),使Tau蛋白不斷累積并更可能形成有害的團(tuán)塊。
對(duì)于患有阿爾茨海默癥的人來(lái)說(shuō),Tau蛋白團(tuán)塊往往會(huì)出現(xiàn)在對(duì)記憶十分重要的大腦區(qū)域——海馬體和內(nèi)嗅皮質(zhì)——然后再傳播到其他大腦區(qū)域。隨著Tau蛋白纏結(jié)并影響更多區(qū)域,大腦就越來(lái)越難以清晰地思考。
為了研究Tau蛋白團(tuán)塊的擴(kuò)散是否受到睡眠的影響,研究人員將較小的Tau蛋白團(tuán)塊“播種”到小鼠的海馬體,然后使小鼠每天保持長(zhǎng)時(shí)間的清醒。另一組小鼠則在注射了Tau蛋白團(tuán)塊之后,允許在任何時(shí)間睡覺(jué)。經(jīng)過(guò)4個(gè)星期,在睡眠剝奪的小鼠大腦內(nèi),Tau蛋白團(tuán)塊的擴(kuò)散程度要比充分休息組的小鼠嚴(yán)重得多。值得注意的是,這些小鼠大腦中出現(xiàn)新的團(tuán)塊的區(qū)域,與阿爾茨海默癥患者受影響的區(qū)域相同。
“睡個(gè)好覺(jué)是我們都應(yīng)該努力做到的事情,”霍茲曼說(shuō),“我們的大腦需要時(shí)間從一天的壓力中恢復(fù)過(guò)來(lái)。我們還不知道在年齡增長(zhǎng)的過(guò)程中,獲得充足的睡眠是否可以預(yù)防阿爾茨海默癥,但這沒(méi)有壞處,而且本研究和其他研究的數(shù)據(jù)表明,如果阿爾茨海默癥已經(jīng)開(kāi)始的話,那充足的睡眠甚至可能有助于推遲和減緩疾病進(jìn)程?!?/p>
研究人員還發(fā)現(xiàn),睡眠中斷會(huì)增加突觸核蛋白的釋放,而這種蛋白是帕金森氏癥的標(biāo)志物之一。和阿爾茨海默癥患者一樣,帕金森氏癥患者通常也有睡眠問(wèn)題。
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