根據Nature Reviews Neurology,2013(9):657報道,睡眠障礙之前已經被證實與阿爾茨海默病(AD)及年齡相關的認知功能下降有關。現如今,已有三個研究闡明睡眠和構成神經退行性變及認知功能障礙的病理過程之間的關係。
Adam Spira 和他的同事發現老年人睡眠質量差和大腦中人們所熟知的AD的生物標記物β-澱粉樣肽(Aβ)的水平增高有關。Andrew Lim 和他的同事指出良好的睡眠可以減少AD的發病率,減弱載脂蛋白E4型等位基因(ApoEε4)攜帶者的AD病理過程,ApoEε4等位基因是散發性AD 發病的重要危險遺傳因素。結合在人體中的發現,MaikenNedergaard和她的團隊在小鼠中發現睡眠可以增強大腦間質液中清除Aβ肽的能力。
已有研究證實,在AD的小鼠模型中睡眠不足會增加老年斑的沉積。而在人體中,腦脊液中的β-澱粉樣肽(Aβ)水平會隨著睡眠週期的變化發生改變。在研究中,Spira等人選取了巴爾的摩老化縱向研究中的70名社區居住老年人(平均年齡76歲),並結合正電子發射斷層顯像技術(PET)獲得的β-澱粉樣肽(Aβ)沉積量的數據和受試對象自述的睡眠時間和質量的報告。他們從中發現睡眠時間短、質量差的受試對象的Aβ沉積量高於睡眠質量好的受試對象。
研究人員指出他們的研究並沒有解決睡眠質量和β-澱粉樣肽(Aβ)積累之間的因果關係。Spira 說:“我們需要進一步研究,來驗證睡眠質量差和β-澱粉樣肽(Aβ)沉積增加之間是否存在這種先後關係。”再者,受試對象自述的睡眠質量報告也需要客觀的睡眠質量評價指標來驗證。
在研究ApoEε4等位基因是否是增加AD發病的危險因素時,可能會受到睡眠的影響。Lim和他的同事收集了ApoE基因型數據、認知能力測試結果以及來自689名社區居住老年人(平均年齡82歲)6年間的隨訪數據。另外,還有201名AD患者可信的腦部屍檢數據,有足夠數量的β-澱粉樣肽(Aβ)和另一種AD特徵性標記物―神經纖維纏結。
Lim等發現良好睡眠可以減少AD的發病危險,減弱年齡相關認知功能下降和載脂蛋白E4型等位基因(ApoEε4)攜帶者的神經纖維纏結的進展。Lim 指出:“即使在載脂蛋白E4型等位基因(ApoEε4)攜帶者中,一些擁有良好睡眠的人可能會減少AD的發病危險;而一些睡眠質量很差的人可能AD的發病風險就會特別高。
Nedergaard和同事在小鼠中的研究,邁出了揭示睡眠障礙與認知功能損傷有關的神經病理機制的重要一步 。
在野生型小鼠和AD的小鼠模型中,腦間質液中的β-澱粉樣肽(Aβ)水平和清醒的時間長短以及睡眠時的減少量有關。Nedergaard的研究團隊在之前已經闡述了大腦排汙系統的作用,它可以通過腦脊液的再循環清除腦間質中的蛋白質,也可以用於交換腦間質液。他的研究團隊還作出假設,液體和可溶分子的運輸耗能可能也會受到睡眠週期的影響。
Nedergaard的團隊運用熒光標記和雙光子成相像技術分別在在清醒小鼠、睡眠中的小鼠和麻醉後的小鼠中密切觀察腦間質液和β-澱粉樣肽(Aβ)的運輸。令他們驚訝的是,他們發現睡眠中和麻醉後的小鼠的腦間質間隙佔大腦的60%,大於清醒中的小鼠,這樣就增加了腦脊液和間質液的交換,從而有效地清除了大腦在睡覺時產生的神經毒素。
總之,這些研究解釋了睡眠障礙和AD病理生理過程有關的機制,並且提出了睡眠的重要性,它可能與增強清除大腦中的代謝廢物的能力有關。
根據Nedergaard的研究,他們的發現提示神經科醫師應該重視睡眠障礙患者並且給予積極治療的觀點。Lim和Spira都建議將來的研究方向應該包括干預試驗。Spira認為:“如果我們在人體中找到證據,睡眠質量差是出現在Aβ沉積之前的,或者它增加了Aβ的沉積率,我們將會需要干預試驗進一步研究是否可以通過提高睡眠質量和減少失眠來預防或減緩AD的發病。”
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