華盛頓大學醫學院：研究發現睡眠不足會加速大腦損傷引發痴呆症

這些研究結果發表在1月24日的《科學》（Science）雜誌上，表明睡眠缺乏這一因素就可能引發阿爾茨海默症，並指出良好的睡眠習慣有助於保持大腦健康。

“這項研究的有趣之處在於，它表明睡眠等現實生活因素可能會影響疾病在大腦中傳播的速度，”研究通訊作者、華盛頓大學醫學院神經病學系負責人大衛·霍茲曼（David Holtzman）說，“我們已經知道睡眠問題和阿爾茨海默症部分通過另一種阿爾茨海默症蛋白——β-澱粉樣蛋白（Aβ）——聯絡起來，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，並促進其傳播。”

Tau蛋白通常存在於大腦中——包括健康人群的大腦——但在某些條件下，這種蛋白會聚集在一起，纏結成損傷周圍組織的團塊，從而潛在地引發認知能力衰退。近期的研究表明，睡眠不佳的老年人大腦中Tau蛋白水平很高。不過，目前尚不清楚睡眠不足是否直接迫使Tau水平上升，或者二者是否以其他方式相關聯。為了找到答案，霍茲曼及其同事測量了小鼠和人體在睡眠正常和睡眠中斷狀態下的Tau蛋白水平。

小鼠是夜行性動物。研究人員發現，當小鼠更加清醒和活躍時，它們的腦細胞周圍液體中的Tau蛋白水平大約是白天的兩倍，而白天時小鼠會更頻繁地打瞌睡。在白天擾亂小鼠的睡眠會導致白天的Tau蛋白水平增加一倍。

在人類身上觀察到了幾乎同樣的結果。研究人員提取了8名受試者在一夜正常睡眠之後的腦脊液（充滿在腦室系統、蛛網膜下隙和脊髓中央管內的無色透明液體），並在他們一整夜不睡之後又提取了一次。研究人員發現，一整夜的睡眠剝奪會導致Tau蛋白水平升高大約50%。

熬夜會讓人感到壓力並煩躁易怒，而且更可能在之後有機會的時候就瞌睡。儘管很難判斷小鼠的情緒，但它們也會在一天沒睡之後反彈，睡得更多。為了排除壓力或行為改變導致Tau蛋白水平變化的可能性，研究人員培育了基因改造的小鼠，通過注射無害的化合物使它們一次保持數小時的清醒。當化合物消耗殆盡時，這些小鼠會恢復正常的睡眠—覺醒週期，不會表現出任何壓力或明顯需要額外睡眠的跡象。

利用這些小鼠，研究人員發現，保持長時間的清醒會導致Tau蛋白水平升高。所有這些研究結果表明，大腦在清醒期間會通過正常的思考和行動常規釋放Tau蛋白，然後在睡眠期間逐漸停止釋放，從而使Tau蛋白可以被清除。睡眠剝奪會擾亂這一迴圈，使Tau蛋白不斷累積並更可能形成有害的團塊。

對於患有阿爾茨海默症的人來說，Tau蛋白團塊往往會出現在對記憶十分重要的大腦區域——海馬體和內嗅皮質——然後再傳播到其他大腦區域。隨著Tau蛋白纏結並影響更多區域，大腦就越來越難以清晰地思考。

為了研究Tau蛋白團塊的擴散是否受到睡眠的影響，研究人員將較小的Tau蛋白團塊“播種”到小鼠的海馬體，然後使小鼠每天保持長時間的清醒。另一組小鼠則在注射了Tau蛋白團塊之後，允許在任何時間睡覺。經過4個星期，在睡眠剝奪的小鼠大腦內，Tau蛋白團塊的擴散程度要比充分休息組的小鼠嚴重得多。值得注意的是，這些小鼠大腦中出現新的團塊的區域，與阿爾茨海默症患者受影響的區域相同。

“睡個好覺是我們都應該努力做到的事情，”霍茲曼說，“我們的大腦需要時間從一天的壓力中恢復過來。我們還不知道在年齡增長的過程中，獲得充足的睡眠是否可以預防阿爾茨海默症，但這沒有壞處，而且本研究和其他研究的資料表明，如果阿爾茨海默症已經開始的話，那充足的睡眠甚至可能有助於推遲和減緩疾病程式。”

研究人員還發現，睡眠中斷會增加突觸核蛋白的釋放，而這種蛋白是帕金森氏症的標誌物之一。和阿爾茨海默症患者一樣，帕金森氏症患者通常也有睡眠問題。