還在熬夜？一夜不睡覺，大腦內毒性蛋白增幅超50％，阿爾茨海默病風險升高

圖片來源：DYR healthcare

一夜好眠能讓人神清氣爽，但是如果晚上睡不好，第二天就會身心俱疲。本周在線發表在Science上的一篇論文指出，睡眠不佳，不僅只是讓人感覺累，還會造成大腦中β-澱粉樣蛋白和Tau蛋白增加，這兩種蛋白增加與認知能力和記憶力下降緊密相關，同時與阿爾茨海默病等神經系統疾病有密切關係。

撰文丨李曉慧

編輯丨楊心舟

在神經系統疾病中，阿爾茨海默病屬於很嚴重的一種，它悄無聲息的出現，其緩慢發展的時間可以持續20年左右。在出現喪失記憶、思維混亂等癥狀之前，β-澱粉樣蛋白就開始沉積在神經突觸周圍，形成澱粉樣斑塊。之後Tau蛋白形成纖維狀纏結，關鍵腦區出現萎縮，認知衰退的跡象逐漸顯現。雖然目前科學家仍然未明確阿爾茨海默病具體的形成機理，但是他們相信，澱粉樣斑塊和纏結會使神經元壞死。

目前，已經有多項研究將睡眠與阿爾茨海默病聯繫起來，在研究者看來，剝奪睡眠不僅會造成「痴呆」蛋白的積累，即使是睡眠質量不佳也會造成負面影響。美國華盛頓大學睡眠醫學中心主任、神經學家Brendan Lucey甚至認為，在人們開始出現記憶和思維問題之前，可以將評估睡眠方式作為一種無創的方法，進行阿爾茨海默病的篩查。

一夜失眠，「痴呆」蛋白升高

華盛頓大學的研究人員發表在最新一期Science的文章指出：人只要一晚沒睡，β-澱粉樣蛋白和Tau蛋白都會同時增加，而長期的睡眠剝奪會使Tau蛋白加速轉移到多個腦區。

在研究中，研究人員首先對小鼠進行了短期睡眠剝奪實驗，他們讓小鼠在其正常睡眠期間保持清醒，結果使小鼠腦部Tau蛋白積累增加了2倍。

接下來，他們希望在人體上再次確認，於是他們招募了8位30歲至60歲的健康成年人，比較了正常睡眠和一晚不睡條件下腦部β-澱粉樣蛋白和Tau蛋白的情況。他們發現，與小鼠實驗中類似，健康成年人一晚不睡覺，Tau蛋白也大幅上升，增加幅度超過50%，與此同時，β-澱粉樣蛋白也增加了30%。

最後，研究人員又對小鼠進行了長期睡眠剝奪實驗，他們希望了解，長時間不睡覺會對大腦中的Tau蛋白造成怎樣的影響。結果顯示，長時間缺乏睡眠會讓小鼠腦中的Tau蛋白快速轉移到多個腦區。

為什麼缺乏睡眠會產生更多Tau蛋白？這一機制目前還不明確，一種可能是如果沒有得到足夠的休息，那麼我們睡眠期間在腦中運行的「廢料處理系統」無法正常工作，因此不能排出有害蛋白。但是研究人員同時發現，在睡眠剝奪時，只有Tau蛋白和β-澱粉樣蛋白水平提高了，其它蛋白含量並未出現明顯變化，研究人員認為，很可能是睡眠與這兩種蛋白的釋放之間有著千絲萬縷的聯繫。阿爾茨海默病就像癌症一樣，是一種複雜的疾病，可能有多種致病原因。但是研究人員認為，在預防阿爾茨海默病方面，可以重點關注晚上良好的睡眠情況。

睡眠質量不佳影響更大

晚上完全不睡覺會讓「痴呆」蛋白水平上升，那只是睡眠質量不佳呢？就在2019年1月初， 美國華盛頓大學醫學院的研究人員發表在Science Translational Medicine上的一篇文章顯示，睡眠時間足夠長，但是睡眠質量不佳，深度睡眠時間減少令腦中Tau蛋白升高。

實驗召集了119名60歲以上的成年人展開研究。研究人員監測了一周參與者在家中的睡眠情況。每個人都有一個攜帶型的EEG監視器，它可以貼在額頭上測量他們睡覺時的腦電波，同時他們還佩戴了一個跟蹤身體運動的手錶式感測器。同時，他們還記錄了夜間睡眠與白天小睡的情況。研究人員利用PET腦部掃描、腦脊液分析，測量了這些參與者β澱粉樣蛋白和Tau蛋白的水平。

切片中β樣澱粉蛋白。圖片來源：meddic.jp

在控制了性別、年齡和睡眠時的運動等因素後，研究人員發現，深度睡眠減少與腦中Tau水平升高、腦脊液中Tau與β澱粉樣蛋白升高有關。

研究人員認為，不是睡眠總量，而是反應睡眠質量的深度睡眠與Tau有關。「Tau蛋白病理性增加的人實際上晚上睡得更多，白天也睡得更多，但他們的睡眠質量並不高。」 論文第一作者Brendan Lucey說。

如果未來的研究能夠驗證他們的結果，那麼睡眠檢測可能是一種簡單且經濟的方法，可以早期篩查阿爾茨海默病。同時，研究人員也認為，單純的白天小睡也與高水平Tau蛋白顯著相關，這意味著也許醫生只要問一下：你白天睡的多嗎？就可以幫助醫生識別需要進一步找出潛在患者。

「我並不希望睡眠監測會取代腦部掃描或者腦脊液分析，用以識別阿爾茨海默病的早期癥狀，但是它可以是一種補充。」 Brendan Lucey說，「隨著時間的推移，人們的睡眠習慣可能開始改變，這或許是人們腦中發生著變化的一個標誌。」

此前，也有研究人員發現，阿爾茨海默病與睡眠相關的早期預警信號是：睡眠模式被打亂，這意味著人們沒有遵循白天清醒，晚上睡覺的周期，他們白天睡得多，晚上睡得少，或者他們在一天24小時中更加零碎的積累睡眠。這表明，即使在沒有睡眠剝奪的情況下，晝夜節律中斷也可能是阿爾茨海默病的早期標誌。

美國神經學家David Holtzman團隊在剝奪了健康成年人的深度非快速眼動睡眠，但保持睡眠總時長不變的情況下，發現受試者腦脊液中與阿爾茨海默病相關的澱粉樣蛋白顯著增多。這一實驗說明了缺乏深度睡眠會導致β-澱粉樣蛋白含量的迅速升高。

惡性循環

為什麼睡眠會影響腦中「痴呆蛋白」的水平？科學家們一直未找到確定的成因與機制。但羅切斯特大學醫學中心的科學家們在多年前，發現的一個新系統或許可以解釋部分原因。他們發現的這一新系統被稱為「glymphatic系統」，它有點像身體的淋巴系統，可以清除廢物。這一發現被認為是近幾十年來睡眠研究中最驚人的發現之一。

研究人員發現，雖然這一類淋巴系統在白天也很活躍，但當人們在睡覺並處於深度非快速眼動睡眠期時，這一系統的運作最為活躍，此期間大腦排出的廢物是白天的10到20倍。

如果你睡得不好或經常沒有充足的睡眠，就可能會錯過這個清除過程。研究人員進一步研究發現，夜間被類淋巴系統清除掉的垃圾里包括澱粉樣蛋白，這正是導致阿爾茨海默病的元兇。

這些發現證明了睡眠不足與阿爾茨海默病的病理機制互為因果，進而形成惡性循環。沒有充足的睡眠，「痴呆蛋白」就在大腦中堆積。緊接著，深度非快速動眼睡眠的缺失進一步阻礙大腦在夜間清除澱粉樣蛋白，導致更多堆積。澱粉樣蛋白越多，深度睡眠越少，反之亦然，循環往複。

不過令人略感安慰的是，如果能夠改善睡眠，或許也能夠降低阿爾茨海默病的患病風險，或至少可能延緩發病。此前曾有科研人員對患有睡眠障礙性疾病、但並沒有發展成阿爾茨海默病的中老年患者進行研究。當他們的睡眠障礙被成功治癒之後，他們認知能力的衰減速度降低了，阿爾茨海默病的病發也延遲了至少10年。

參考鏈接：

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

《環球科學》2019年2月刊現已上市

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