熬夜成习惯了？你大脑内的“痴呆蛋白”可能正在增加
图片来源：DYR healthcare
撰文 李晓慧
编辑 杨心舟
在神经系统疾病中，阿尔茨海默病属于很严重的一种，它悄无声息的出现，其缓慢发展的时间可以持续20年左右。在出现丧失记忆、思维混乱等症状之前，β-淀粉样蛋白就开始沉积在神经突触周围，形成淀粉样斑块。之后Tau蛋白形成纤维状缠结，关键脑区出现萎缩，认知衰退的迹象逐渐显现。虽然目前科学家仍然未明确阿尔茨海默病具体的形成机理，但是他们相信，淀粉样斑块和缠结会使神经元坏死。
目前，已经有多项研究将睡眠与阿尔茨海默病联系起来，在研究者看来，剥夺睡眠不仅会造成“痴呆”蛋白的积累，即使是睡眠质量不佳也会造成负面影响。美国华盛顿大学睡眠医学中心主任、神经学家Brendan Lucey甚至认为，在人们开始出现记忆和思维问题之前，可以将评估睡眠方式作为一种无创的方法，进行阿尔茨海默病的筛查。
华盛顿大学的研究人员近期发表在 Science 的文章指出：人只要一晚没睡，β-淀粉样蛋白和Tau蛋白都会同时增加，而长期的睡眠剥夺会使Tau蛋白加速转移到多个脑区。
在研究中，研究人员首先对小鼠进行了短期睡眠剥夺实验，他们让小鼠在其正常睡眠期间保持清醒，结果使小鼠脑部Tau蛋白积累增加了2倍。
接下来，他们希望在人体上再次确认，于是他们招募了8位30岁至60岁的健康成年人，比较了正常睡眠和一晚不睡条件下脑部β-淀粉样蛋白和Tau蛋白的情况。他们发现，与小鼠实验中类似，健康成年人一晚不睡觉，Tau蛋白也大幅上升，增加幅度超过50%，与此同时，β-淀粉样蛋白也增加了30%。
最后，研究人员又对小鼠进行了长期睡眠剥夺实验，他们希望了解，长时间不睡觉会对大脑中的Tau蛋白造成怎样的影响。结果显示，长时间缺乏睡眠会让小鼠脑中的Tau蛋白快速转移到多个脑区。
为什么缺乏睡眠会产生更多Tau蛋白？这一机制目前还不明确，一种可能是如果没有得到足够的休息，那么我们睡眠期间在脑中运行的“废料处理系统”无法正常工作，因此不能排出有害蛋白。但是研究人员同时发现，在睡眠剥夺时，只有Tau蛋白和β-淀粉样蛋白水平提高了，其它蛋白含量并未出现明显变化，研究人员认为，很可能是睡眠与这两种蛋白的释放之间有着千丝万缕的联系。阿尔茨海默病就像癌症一样，是一种复杂的疾病，可能有多种致病原因。但是研究人员认为，在预防阿尔茨海默病方面，可以重点关注晚上良好的睡眠情况。
晚上完全不睡觉会让“痴呆”蛋白水平上升，那只是睡眠质量不佳呢？就在2019年1月初， 美国华盛顿大学医学院的研究人员发表在 Science Translational Medicine 上的一篇文章显示，睡眠时间足够长，但是睡眠质量不佳，深度睡眠时间减少令脑中Tau蛋白升高。
实验召集了119名60岁以上的成年人展开研究。研究人员监测了一周参与者在家中的睡眠情况。每个人都有一个便携式的EEG监视器，它可以贴在额头上测量他们睡觉时的脑电波，同时他们还佩戴了一个跟踪身体运动的手表式传感器。同时，他们还记录了夜间睡眠与白天小睡的情况。研究人员利用PET脑部扫描、脑脊液分析，测量了这些参与者β淀粉样蛋白和Tau蛋白的水平。
切片中β样淀粉蛋白。图片来源：meddic.jp
在控制了性别、年龄和睡眠时的运动等因素后，研究人员发现，深度睡眠减少与脑中Tau水平升高、脑脊液中Tau与β淀粉样蛋白升高有关。
研究人员认为，不是睡眠总量，而是反应睡眠质量的深度睡眠与Tau有关。“Tau蛋白病理性增加的人实际上晚上睡得更多，白天也睡得更多，但他们的睡眠质量并不高。” 论文第一作者Brendan Lucey说。
如果未来的研究能够验证他们的结果，那么睡眠检测可能是一种简单且经济的方法，可以早期筛查阿尔茨海默病。同时，研究人员也认为，单纯的白天小睡也与高水平Tau蛋白显著相关，这意味着也许医生只要问一下：你白天睡的多吗？就可以帮助医生识别需要进一步找出潜在患者。
“我并不希望睡眠监测会取代脑部扫描或者脑脊液分析，用以识别阿尔茨海默病的早期症状，但是它可以是一种补充。” Brendan Lucey说，“随着时间的推移，人们的睡眠习惯可能开始改变，这或许是人们脑中发生着变化的一个标志。”
此前，也有研究人员发现，阿尔茨海默病与睡眠相关的早期预警信号是：睡眠模式被打乱，这意味着人们没有遵循白天清醒，晚上睡觉的周期，他们白天睡得多，晚上睡得少，或者他们在一天24小时中更加零碎的积累睡眠。这表明，即使在没有睡眠剥夺的情况下，昼夜节律中断也可能是阿尔茨海默病的早期标志。
美国神经学家David Holtzman团队在剥夺了健康成年人的深度非快速眼动睡眠，但保持睡眠总时长不变的情况下，发现受试者脑脊液中与阿尔茨海默病相关的淀粉样蛋白显著增多。这一实验说明了缺乏深度睡眠会导致β-淀粉样蛋白含量的迅速升高。
为什么睡眠会影响脑中“痴呆蛋白”的水平？科学家们一直未找到确定的成因与机制。但罗切斯特大学医学中心的科学家们在多年前，发现的一个新系统或许可以解释部分原因。他们发现的这一新系统被称为“glymphatic系统”，它有点像身体的淋巴系统，可以清除废物。这一发现被认为是近几十年来睡眠研究中最惊人的发现之一。
研究人员发现，虽然这一类淋巴系统在白天也很活跃，但当人们在睡觉并处于深度非快速眼动睡眠期时，这一系统的运作最为活跃，此期间大脑排出的废物是白天的10到20倍。
如果你睡得不好或经常没有充足的睡眠，就可能会错过这个清除过程。研究人员进一步研究发现，夜间被类淋巴系统清除掉的垃圾里包括淀粉样蛋白，这正是导致阿尔茨海默病的元凶。
这些发现证明了睡眠不足与阿尔茨海默病的病理机制互为因果，进而形成恶性循环。没有充足的睡眠，“痴呆蛋白”就在大脑中堆积。紧接着，深度非快速动眼睡眠的缺失进一步阻碍大脑在夜间清除淀粉样蛋白，导致更多堆积。淀粉样蛋白越多，深度睡眠越少，反之亦然，循环往复。
不过令人略感安慰的是，如果能够改善睡眠，或许也能够降低阿尔茨海默病的患病风险，或至少可能延缓发病。此前曾有科研人员对患有睡眠障碍性疾病、但并没有发展成阿尔茨海默病的中老年患者进行研究。当他们的睡眠障碍被成功治愈之后，他们认知能力的衰减速度降低了，阿尔茨海默病的病发也延迟了至少10年。
参考链接：
http://science.sciencemag.org/lookup/doi/10.1126/science.aav2546
https://medicine.wustl.edu/news/sleep-alzheimers-link-explained/
https://www.sciencedaily.com/releases/2019/01/190109142704.htm
https://www.psychologytoday.com/us/blog/sleep-newzzz/201810/what-you-need-know-about-sleep-and-alzheimer-s
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/29220873
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4636982/
https://www.urmc.rochester.edu/news/story/3584/scientists-discover-previously-unknown-cleansing-system-in-brain.aspx
本文转载自公众号“环球科学”（ID: huanqiukexue）
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