睡眠不足加速了老年痴呆症的腦損傷

長期以來，睡眠不足一直被認為與阿爾茨海默氏症有關，但研究人員對睡眠中斷如何導致這種疾病知之甚少。

現在，聖路易斯華盛頓大學醫學院的研究人員通過對老鼠和人的研究發現，睡眠不足會增加阿爾茨海默病關鍵蛋白tau的水平。在對老鼠進行的後續研究中，研究小組發現，失眠會加速有毒tau蛋白在大腦中的擴散，這是大腦受損的先兆，也是導致痴呆的決定性一步。

這些研究結果發表在1月24日的《科學》(Science)雜誌網路版上。研究表明，睡眠不足本身就有助於引發這種疾病，並表明良好的睡眠習慣可能有助於保持大腦健康。

「這項研究的有趣之處在於，它表明現實生活中的因素，比如睡眠，可能會影響疾病在大腦中傳播的速度，」資深作者、醫學博士戴維霍茲曼(David Holtzman)說。「我們已經知道，睡眠問題和阿爾茨海默氏症在一定程度上是通過另一種阿爾茨海默氏症的蛋白質-澱粉樣蛋白-聯繫在一起的，但這項研究表明，睡眠中斷會導致破壞性的tau蛋白迅速增加，並隨著時間的推移而擴散。」

Tau蛋白通常存在於大腦，甚至健康人的大腦中，但在某些情況下，它會聚集成一團，損傷附近的組織，預示著認知能力的下降。醫學院最近的研究表明，睡眠質量差的老年人tau蛋白水平較高。但目前尚不清楚睡眠不足是否直接導致tau蛋白水平上升，或者兩者是否以其他方式相關。為了找到答案，霍茲曼和他的同事們測量了小鼠和睡眠正常或中斷的人體內tau蛋白的水平。

老鼠是夜間活動的動物。研究人員發現，當動物在夜間更清醒、更活躍時，大腦細胞周圍液體中的tau蛋白水平大約是白天的兩倍。白天打擾老鼠休息會導致白天tau蛋白水平加倍。

同樣的效果也出現在人們身上。Brendan Lucey，醫學博士，神經學助理教授，從8個人身上獲得了腦脊液，這是一種覆蓋大腦和脊髓的液體，這些人在正常睡眠一晚後，又在徹夜不眠後獲得了這種液體。研究人員發現，一個不眠之夜會導致tau蛋白水平上升約50%。

熬夜會讓人感到壓力大，脾氣暴躁，很可能在下次有機會的時候睡覺。雖然很難判斷老鼠的情緒，但它們也會從失眠的一天中恢復過來，睡得更晚。為了排除壓力或行為變化導致tau蛋白水平變化的可能性，Fritschi創造了一種轉基因老鼠，通過注射一種無害的化合物，這些老鼠可以連續數小時不睡覺。當這種化合物消失後，老鼠回到正常的睡眠-覺醒周期——沒有任何壓力的跡象，也沒有明顯的額外睡眠的渴望。

研究人員利用這些老鼠發現，長時間保持清醒會導致tau蛋白水平上升。總的來說，研究結果表明，在醒著的時候，tau蛋白通常會在正常的思考和做事過程中被釋放出來，而在睡眠時，tau蛋白的釋放會減少，從而被清除。睡眠剝奪打斷了這個循環，使tau蛋白積累，更有可能積累成有害的纏結。

在阿爾茨海默氏症患者中，tau蛋白纏結往往出現在大腦中對記憶很重要的部分——海馬體和鼻內皮層——然後擴散到大腦的其他區域。隨著tau蛋白纏結蘑菇和更多地區受到影響，人們越來越難以清晰地思考。

為了研究tau蛋白纏結的擴散是否受到睡眠的影響，研究人員在老鼠的海馬中植入了微小的tau蛋白團，然後讓這些老鼠每天長時間保持清醒。另一組老鼠也注射了tau蛋白纏結，但它們可以隨時睡覺。四周後，睡眠不足的老鼠體內的tau蛋白纏結比睡眠充足的老鼠擴散得更遠。值得注意的是，在阿爾茨海默氏症患者大腦的相同區域也出現了新的纏結。

霍茲曼說:「我們都應該努力做到晚上睡個好覺。」我們的大腦需要時間從一天的壓力中恢復過來。我們還不知道隨著年齡的增長，充足的睡眠是否能預防老年痴呆症。但它不會造成傷害，這和其他數據表明，如果疾病已經開始，它甚至可能有助於延緩和減緩疾病的進程。

研究人員還發現睡眠中斷會增加synuclein蛋白的釋放，這是帕金森病的一個特徵。帕金森症患者和阿爾茨海默症患者一樣，經常有睡眠問題。

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