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Science最新论文:不好好睡觉小心得痴呆

2019-01-26 03:50:09

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《午睡》/梵高

本文转载自“知识分子”,撰文:张    涛,责编:叶水送。

随着人类寿命的增加,老年病越来越常见,比如阿尔兹海默症(老年痴呆)、帕金森症,以及前些年冰桶挑战涉及的渐冻症。这类疾病统称神经退行性疾病,说白了就是特定的神经细胞衰老、死亡,神经细胞死了,它们控制的记忆、运动等,也就出现了问题。

神经退行性疾病患者常会伴随“有毒”蛋白,如Aβ蛋白和Tau蛋白在神经细胞的聚集,最近,发表在《科学》杂志的一项研究显示,睡眠不足也会导致这些蛋白在大脑中异常增高。

本周五,华盛顿大学的David M. Holtzman实验室在《科学》杂志发文,阐释睡眠和老年痴呆的关系,为理解睡眠如何影响神经退行性疾病提供了新的证据。

一些特殊的蛋白就像大脑中无法清除的垃圾,在细胞内外扰乱正常的生理功能。例如老年痴呆患者的Aβ蛋白和Tau蛋白,随着年龄增加会越积越多,一些相关基因的突变,则会加速这一进程。近年来的研究发现,其中一些蛋白,例如Tau蛋白,还会在大脑内沿着神经细胞进行传播。

只要活得足够长,每个人都会得神经退行性疾病。


老年痴呆患者大脑海马神经细胞衰老、死亡,记忆出现问题。commons.wikimedia.org

这也印证了那句俗话“早睡早起身体好”。晚上睡不好,白天就会觉得脑子不够用。这样一想,长时间睡不好,脑子可能就会因此彻底坏掉。

事实上,睡眠、昼夜节律和神经退行性疾病的关系早有很多研究。例如,部分帕金森患者早在运动障碍出现数年前就会出现睡眠障碍,在一些相关的动物模型上,也发现睡眠剥夺能够加快疾病进程,然而其中具体的机制还有很多不清楚的地方。

回到这项研究。此前,Holzman实验室已经发现Aβ的量会随着睡眠波动,在最新的研究中,他们发现老鼠的细胞组织液中(interstitial fluid),Tau蛋白的量也会随着睡眠波动:睡觉时,Tau减少;清醒时,Tau会增加接近1倍。

如果睡不好会怎样呢?通过环境干扰或者激活促进觉醒的脑区扰乱老鼠的睡眠,在小鼠的细胞组织液Tau都有显著的增加。人的结果也一样,一个晚上不睡觉,脑脊液中的Tau蛋白增加超过50%,Aβ以及和帕金森症相关的α-突触核蛋白也有显著的增加。

细胞外的Tau蛋白的增加意味着什么?进一步的实验发现,长期的睡眠剥夺能够促进突变Tau蛋白在大脑的传播。这提示,睡眠异常可以通过Tau等蛋白的增加和传播导致神经退行性疾病。

为什么睡眠障碍会导致这些特定蛋白在细胞外液中增加?研究人员发现,通过药物抑制神经元的活动,Tau蛋白就不再增加了,这提示,神经元的活动和代谢调控了Tau在细胞组织液的量。

尽管限于技术手段,研究者较难直接在细胞内实时监测Tau的表达量,细胞外液中Tau等蛋白如何增加以及影响,这有待进一步的研究,但通过好好睡觉来甩开痴呆等疾病,应该不是一个坏主意。


参考文献:

1. J. K. Holth et al., Science 10.1126/science.aav2546 (2019).

2. https://neuro.wustl.edu/labs/holtzman_d/Lab-Home/About-the-Lab

来源:知识分子

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