睡眠不足促使有毒阿爾茲海默癥蛋白的擴散

2019-08-06

2019年2月12日，一篇發(fā)表在美國抗衰老研究所網(wǎng)站上，來自于美國國立衛(wèi)生研究院院長Francis Collins博士發(fā)表的文章稱：睡眠不足促使有毒阿爾茲海默癥蛋白的擴散。綠谷明珠翻譯了全文，供讀者閱讀參考。

除了記憶喪失和混亂之外，許多阿爾茲海默癥患者還存在睡眠困難。目前，一個由美國國家衛(wèi)生研究院資助的研究小組有證據(jù)表明其情況恰恰相反：長期缺乏睡眠可能會導致疾病惡化及其相關的記憶喪失。

新的發(fā)現(xiàn)集中在一種叫做tau的蛋白質(zhì)上，該蛋白質(zhì)會在阿爾茲海默癥患者的大腦中異常聚集纏結(jié)。在健康的大腦中，活躍的神經(jīng)元會在人清醒時自然釋放一些tau蛋白，但在睡眠中通常會被清除掉。實際上，在人的大腦中存在一個系統(tǒng)，當你離開夢境時會將垃圾清理出去。

對老鼠和人的最新研究結(jié)果進一步表明，睡眠不足會擾亂該平衡，使更多的tau蛋白被釋放、沉積，并在大腦的記憶重要區(qū)域中擴散成有毒纏結(jié)。雖然還需要更多的研究，但該研究結(jié)果表明有規(guī)律和充足的睡眠在幫助延緩或減緩阿爾茲海默癥方面有意想不到的重要作用。

長期以來人們都認識到阿爾茲海默癥與β-淀粉樣蛋白肽和tau蛋白的逐漸沉積有關，其形成被認為是阿爾茲海默癥特征的斑塊和纏結(jié)。直至最近才發(fā)現(xiàn)，雖然β-淀粉樣蛋白是該疾病的早期征兆，但是tau蛋白與疾病的發(fā)展和個人的認知能力下降有更密切的關系。

這些發(fā)現(xiàn)在包括華盛頓大學圣路易斯醫(yī)學院的大衛(wèi)·霍爾茲曼在內(nèi)的研究人員中引起希望，即Tau靶向治療可能會減緩這種破壞性疾病的發(fā)展。盡管大部分希望都集中在開發(fā)適合的藥物上，但也有一部分還專注于睡眠和它每晚重置大腦代謝和諧的能力研究上。

在一項發(fā)表在《科學》的最新研究中，霍爾茨曼的研究團隊開始探索大腦中的tau蛋白水平是否與睡醒周期自然相關[1]。早期的研究表明，tau蛋白由活躍的神經(jīng)元少量釋放。但是當神經(jīng)元異?；钴S時，會釋放更多的tau蛋白。所以，tau蛋白水平會在我們醒著時上升并在睡著時下降嗎？

霍爾茨曼團隊發(fā)現(xiàn)tau蛋白水平會在醒時上升，睡時下降。研究人員從在老鼠身上采集的正常清醒時和睡眠時的腦液中測量了tau蛋白水平。（由于老鼠是夜間活動，所以它們主要在白天睡覺。）研究人員發(fā)現(xiàn)，在老鼠清醒時腦液里的tau蛋白水平幾乎翻倍。他們還發(fā)現(xiàn)睡眠不足會導致腦液里的tau蛋白水平再次翻倍。

這些發(fā)現(xiàn)特別有趣，因為霍爾茨曼的團隊已經(jīng)在人類身上做出了相關的發(fā)現(xiàn)。研究團隊發(fā)現(xiàn)，被迫熬夜的健康成年人腦脊液（CSF）中不健康的β-淀粉樣蛋白水平平均增加了30%。

研究人員回過去重新分析了這些相同的人類樣本中的tau蛋白?？梢钥隙ǖ氖牵瑃au蛋白水平平均提高了大約50%。

一旦tau蛋白開始在大腦組織中沉積，該蛋白質(zhì)就可以通過神經(jīng)元連結(jié)從一個腦區(qū)擴散到下一個。因此，霍爾茨曼團隊想知道長時間睡眠不足是否也會促使tau蛋白擴散。

為了發(fā)現(xiàn)這一點，為在大腦中產(chǎn)生人類tau纖維而設計的老鼠，在幾周內(nèi)保持比平時更長的睡眠時間，獲得的睡眠質(zhì)量也較低。這些研究表明，雖然較少的睡眠并沒有改變大腦中的原始tau蛋白沉積，但它確實導致tau蛋白的擴散顯著增加。有趣的是，動物tau蛋白纏結(jié)出現(xiàn)在與阿爾茲海默癥患者相同的大腦區(qū)域。

霍爾茨曼團隊上個月初在《科學轉(zhuǎn)化醫(yī)學》上發(fā)表的另一份報告發(fā)現(xiàn)了tau蛋白和睡眠不良之間的另一個聯(lián)系。這項研究表明，通過PET掃描發(fā)現(xiàn)大腦中tau蛋白纏結(jié)較多的年齡較大者，慢波少，睡眠深[2]。

總之，這些新發(fā)現(xiàn)表明阿爾茲海默癥與睡眠缺乏之間有著比以往了解到的更密切的關系。研究結(jié)果表明，旨在促進大量高質(zhì)量睡眠的良好習慣和/或治療可能在減緩阿爾茲海默癥中起到重要作用。在另一方面，睡眠不足也可能會使病情惡化，并成為阿爾茲海默癥的早期征兆。

目前，這些發(fā)現(xiàn)有一個重要提示，提醒我們所有人應該盡最大的努力在晚上有規(guī)律地好好休息。睡眠不足真的不是解決過度忙碌生活的好方法（我自言自語）。雖然還不清楚更好的睡眠習慣是否會預防或延緩艾爾茲海默癥，但它肯定不會造成傷害。

相關文獻：

[1] The sleep-wake cycle regulates brain interstitial fluid tau in mice and CSF tau in humans. Holth JK, Fritschi SK, Wang C, Pedersen NP, Cirrito JR, Mahan TE, Finn MB, Manis M, Geerling JC, Fuller PM, Lucey BP, Holtzman DM. Science. 2019 Jan 24.

[2] Reduced non-rapid eye movement sleep is associated with tau pathology in early Alzheimer’s disease. Lucey BP, McCullough A, Landsness EC, Toedebusch CD, McLeland JS, Zaza AM, Fagan AM, McCue L, Xiong C, Morris JC, Benzinger TLS, Holtzman DM. Sci Transl Med. 2019 Jan 9;11(474).

關鍵詞：阿爾茲海默癥,睡眠