本周在線發(fā)表在Science上的一篇論文指出,睡眠不佳,不僅只是讓人感覺(jué)累,還會(huì)造成大腦中β-淀粉樣蛋白和Tau蛋白增加,這兩種蛋白增加與認(rèn)知能力和記憶力下降緊密相關(guān),同時(shí)與阿爾
在神經(jīng)系統(tǒng)疾病中,阿爾茨海默病屬于很嚴(yán)重的一種,它悄無(wú)聲息的出現(xiàn),其緩慢發(fā)展的時(shí)間可以持續(xù)20年左右。在出現(xiàn)喪失記憶、思維混亂等癥狀之前,β-淀粉樣蛋白就開(kāi)始沉積在神經(jīng)突觸周圍,形成淀粉樣斑塊。之后Tau蛋白形成纖維狀纏結(jié),關(guān)鍵腦區(qū)出現(xiàn)萎縮,認(rèn)知衰退的跡象逐漸顯現(xiàn)。雖然目前科學(xué)家仍然未明確阿爾茨海默病具體的形成機(jī)理,但是他們相信,淀粉樣斑塊和纏結(jié)會(huì)使神經(jīng)元壞死。
目前,已經(jīng)有多項(xiàng)研究將睡眠與阿爾茨海默病聯(lián)系起來(lái),在研究者看來(lái),剝奪睡眠不僅會(huì)造成“癡呆”蛋白的積累,即使是睡眠質(zhì)量不佳也會(huì)造成負(fù)面影響。美國(guó)華盛頓大學(xué)睡眠醫(yī)學(xué)中心主任、神經(jīng)學(xué)家Brendan Lucey甚至認(rèn)為,在人們開(kāi)始出現(xiàn)記憶和思維問(wèn)題之前,可以將評(píng)估睡眠方式作為一種無(wú)創(chuàng)的方法,進(jìn)行阿爾茨海默病的篩查。
一夜失眠,“癡呆”蛋白升高
華盛頓大學(xué)的研究人員發(fā)表在最新一期Science的文章指出:人只要一晚沒(méi)睡,β-淀粉樣蛋白和Tau蛋白都會(huì)同時(shí)增加,而長(zhǎng)期的睡眠剝奪會(huì)使Tau蛋白加速轉(zhuǎn)移到多個(gè)腦區(qū)。
在研究中,研究人員首先對(duì)小鼠進(jìn)行了短期睡眠剝奪實(shí)驗(yàn),他們讓小鼠在其正常睡眠期間保持清醒,結(jié)果使小鼠腦部Tau蛋白積累增加了2倍。
接下來(lái),他們希望在人體上再次確認(rèn),于是他們招募了8位30歲至60歲的健康成年人,比較了正常睡眠和一晚不睡條件下腦部β-淀粉樣蛋白和Tau蛋白的情況。他們發(fā)現(xiàn),與小鼠實(shí)驗(yàn)中類似,健康成年人一晚不睡覺(jué),Tau蛋白也大幅上升,增加幅度超過(guò)50%,與此同時(shí),β-淀粉樣蛋白也增加了30%。
最后,研究人員又對(duì)小鼠進(jìn)行了長(zhǎng)期睡眠剝奪實(shí)驗(yàn),他們希望了解,長(zhǎng)時(shí)間不睡覺(jué)會(huì)對(duì)大腦中的Tau蛋白造成怎樣的影響。結(jié)果顯示,長(zhǎng)時(shí)間缺乏睡眠會(huì)讓小鼠腦中的Tau蛋白快速轉(zhuǎn)移到多個(gè)腦區(qū)。
為什么缺乏睡眠會(huì)產(chǎn)生更多Tau蛋白?這一機(jī)制目前還不明確,一種可能是如果沒(méi)有得到足夠的休息,那么我們睡眠期間在腦中運(yùn)行的“廢料處理系統(tǒng)”無(wú)法正常工作,因此不能排出有害蛋白。但是研究人員同時(shí)發(fā)現(xiàn),在睡眠剝奪時(shí),只有Tau蛋白和β-淀粉樣蛋白水平提高了,其它蛋白含量并未出現(xiàn)明顯變化,研究人員認(rèn)為,很可能是睡眠與這兩種蛋白的釋放之間有著千絲萬(wàn)縷的聯(lián)系。阿爾茨海默病就像癌癥一樣,是一種復(fù)雜的疾病,可能有多種致病原因。但是研究人員認(rèn)為,在預(yù)防阿爾茨海默病方面,可以重點(diǎn)關(guān)注晚上良好的睡眠情況。
睡眠質(zhì)量不佳影響更大
晚上完全不睡覺(jué)會(huì)讓“癡呆”蛋白水平上升,那只是睡眠質(zhì)量不佳呢?就在2019年1月初, 美國(guó)華盛頓大學(xué)醫(yī)學(xué)院的研究人員發(fā)表在Science Translational Medicine上的一篇文章顯示,睡眠時(shí)間足夠長(zhǎng),但是睡眠質(zhì)量不佳,深度睡眠時(shí)間減少令腦中Tau蛋白升高。
實(shí)驗(yàn)召集了119名60歲以上的成年人展開(kāi)研究。研究人員監(jiān)測(cè)了一周參與者在家中的睡眠情況。每個(gè)人都有一個(gè)便攜式的EEG監(jiān)視器,它可以貼在額頭上測(cè)量他們睡覺(jué)時(shí)的腦電波,同時(shí)他們還佩戴了一個(gè)跟蹤身體運(yùn)動(dòng)的手表式傳感器。同時(shí),他們還記錄了夜間睡眠與白天小睡的情況。研究人員利用PET腦部掃描、腦脊液分析,測(cè)量了這些參與者β淀粉樣蛋白和Tau蛋白的水平。
在控制了性別、年齡和睡眠時(shí)的運(yùn)動(dòng)等因素后,研究人員發(fā)現(xiàn),深度睡眠減少與腦中Tau水平升高、腦脊液中Tau與β淀粉樣蛋白升高有關(guān)。
研究人員認(rèn)為,不是睡眠總量,而是反應(yīng)睡眠質(zhì)量的深度睡眠與Tau有關(guān)?!癟au蛋白病理性增加的人實(shí)際上晚上睡得更多,白天也睡得更多,但他們的睡眠質(zhì)量并不高。” 論文第一作者Brendan Lucey說(shuō)。
如果未來(lái)的研究能夠驗(yàn)證他們的結(jié)果,那么睡眠檢測(cè)可能是一種簡(jiǎn)單且經(jīng)濟(jì)的方法,可以早期篩查阿爾茨海默病。同時(shí),研究人員也認(rèn)為,單純的白天小睡也與高水平Tau蛋白顯著相關(guān),這意味著也許醫(yī)生只要問(wèn)一下:你白天睡的多嗎?就可以幫助醫(yī)生識(shí)別需要進(jìn)一步找出潛在患者。
“我并不希望睡眠監(jiān)測(cè)會(huì)取代腦部掃描或者腦脊液分析,用以識(shí)別阿爾茨海默病的早期癥狀,但是它可以是一種補(bǔ)充。” Brendan Lucey說(shuō),“隨著時(shí)間的推移,人們的睡眠習(xí)慣可能開(kāi)始改變,這或許是人們腦中發(fā)生著變化的一個(gè)標(biāo)志?!?/p>
此前,也有研究人員發(fā)現(xiàn),阿爾茨海默病與睡眠相關(guān)的早期預(yù)警信號(hào)是:睡眠模式被打亂,這意味著人們沒(méi)有遵循白天清醒,晚上睡覺(jué)的周期,他們白天睡得多,晚上睡得少,或者他們?cè)谝惶?4小時(shí)中更加零碎的積累睡眠。這表明,即使在沒(méi)有睡眠剝奪的情況下,晝夜節(jié)律中斷也可能是阿爾茨海默病的早期標(biāo)志。
美國(guó)神經(jīng)學(xué)家David Holtzman團(tuán)隊(duì)在剝奪了健康成年人的深度非快速眼動(dòng)睡眠,但保持睡眠總時(shí)長(zhǎng)不變的情況下,發(fā)現(xiàn)受試者腦脊液中與阿爾茨海默病相關(guān)的淀粉樣蛋白顯著增多。這一實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了缺乏深度睡眠會(huì)導(dǎo)致β-淀粉樣蛋白含量的迅速升高。
惡性循環(huán)
為什么睡眠會(huì)影響腦中“癡呆蛋白”的水平?科學(xué)家們一直未找到確定的成因與機(jī)制。但羅切斯特大學(xué)醫(yī)學(xué)中心的科學(xué)家們?cè)诙嗄昵?,發(fā)現(xiàn)的一個(gè)新系統(tǒng)或許可以解釋部分原因。他們發(fā)現(xiàn)的這一新系統(tǒng)被稱為“glymphatic系統(tǒng)”,它有點(diǎn)像身體的淋巴系統(tǒng),可以清除廢物。這一發(fā)現(xiàn)被認(rèn)為是近幾十年來(lái)睡眠研究中最驚人的發(fā)現(xiàn)之一。
研究人員發(fā)現(xiàn),雖然這一類淋巴系統(tǒng)在白天也很活躍,但當(dāng)人們?cè)谒X(jué)并處于深度非快速眼動(dòng)睡眠期時(shí),這一系統(tǒng)的運(yùn)作最為活躍,此期間大腦排出的廢物是白天的10到20倍。
如果你睡得不好或經(jīng)常沒(méi)有充足的睡眠,就可能會(huì)錯(cuò)過(guò)這個(gè)清除過(guò)程。研究人員進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),夜間被類淋巴系統(tǒng)清除掉的垃圾里包括淀粉樣蛋白,這正是導(dǎo)致阿爾茨海默病的元兇。
這些發(fā)現(xiàn)證明了睡眠不足與阿爾茨海默病的病理機(jī)制互為因果,進(jìn)而形成惡性循環(huán)。沒(méi)有充足的睡眠,“癡呆蛋白”就在大腦中堆積。緊接著,深度非快速動(dòng)眼睡眠的缺失進(jìn)一步阻礙大腦在夜間清除淀粉樣蛋白,導(dǎo)致更多堆積。淀粉樣蛋白越多,深度睡眠越少,反之亦然,循環(huán)往復(fù)。
不過(guò)令人略感安慰的是,如果能夠改善睡眠,或許也能夠降低阿爾茨海默病的患病風(fēng)險(xiǎn),或至少可能延緩發(fā)病。此前曾有科研人員對(duì)患有睡眠障礙性疾病、但并沒(méi)有發(fā)展成阿爾茨海默病的中老年患者進(jìn)行研究。當(dāng)他們的睡眠障礙被成功治愈之后,他們認(rèn)知能力的衰減速度降低了,阿爾茨海默病的病發(fā)也延遲了至少10年。