综述:睡眠:抵御神经退行性疾病的 “夜间卫士”—— 深度解析睡眠与神经退行性疾病的关系

【字体: 时间:2025年03月07日 来源:Neuron 14.7

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  为探究睡眠与神经退行性疾病的关系,研究人员发现睡眠或可抵御神经退行性病变,对认知健康意义重大。

  睡眠,这个我们日常生活中再熟悉不过的生理现象,却隐藏着许多与健康息息相关的奥秘。在神经退行性疾病日益高发的当下,探寻睡眠与这类疾病之间的联系变得尤为重要。神经退行性疾病,如阿尔茨海默病(AD)、帕金森病(PD)等,是一类以神经元逐渐丧失、突触结构和生理功能恶化为特征的神经系统疾病,严重影响患者的生活质量和寿命。而睡眠障碍在神经退行性疾病患者中极为常见,常出现于疾病早期且随病情加重而恶化。但目前,睡眠障碍究竟是神经退行性疾病的诱因还是结果,以及睡眠变化在疾病发生发展中的具体作用机制仍不明确。因此,深入研究睡眠与神经退行性疾病的关系迫在眉睫,这不仅有助于我们理解疾病的发病机制,还可能为开发新的治疗方法提供方向。
华盛顿大学的研究人员 Samira Parhizkar 和 David M. Holtzman 针对这一领域的关键问题展开了研究,相关成果发表在《Neuron》杂志上。这项研究对深入理解睡眠与神经退行性疾病的关系具有重要意义,有望为预防和治疗神经退行性疾病提供新的思路和方法。

研究人员主要采用了动物模型实验、人体研究以及基因分析等技术方法。在动物模型实验中,通过对小鼠进行睡眠剥夺(SD)处理,观察其睡眠结构、神经病理变化等;人体研究则涉及对不同年龄段人群的睡眠监测、脑脊液(CSF)和血浆生物标志物检测等;基因分析方面,研究了与睡眠和神经退行性疾病相关的基因变异,如 APOE、TREM2 等,探究其对睡眠和疾病发展的影响。

研究结果主要分为以下几个方面:

  1. 睡眠 / 觉醒生物学的关键组成部分及变化:睡眠和觉醒的转换由脑干、基底前脑和下丘脑等部位的神经回路调控,这些神经回路通过调节神经递质、激素等因素来控制睡眠阶段和转换。随着年龄增长,睡眠结构会发生变化,如非快速眼动(NREM)睡眠中的慢波睡眠(SWS)和睡眠纺锤波减少,快速眼动(REM)睡眠比例下降等。在神经退行性疾病中,这些睡眠结构的变化更为显著,例如 AD 患者的 SWS 在疾病早期就受到破坏,且与 Aβ 负担增加和记忆障碍相关12
  2. 慢性间歇性睡眠中断的功能后果及对疾病风险的影响:睡眠功能障碍会增加神经退行性疾病的发病风险。在老年人中,睡眠深度或时长减少与痴呆风险增加有关,特别是 AD。睡眠中断还会导致 CSF 中 Aβ38、Aβ40、Aβ42、tau、pTau217 等生物标志物水平升高,这些变化可能与神经退行性疾病的病理进程相关。此外,睡眠障碍如发作性睡病(EDS)、睡眠呼吸暂停和 REM 睡眠行为障碍(RBD)等,也与 AD 和其他神经退行性疾病的风险增加有关3
  3. 正常睡眠的保护作用及预测认知下降的能力:正常睡眠被认为具有保护作用,它可以反映身体对休息和恢复的需求,有助于维持分子、细胞和网络的平衡。睡眠不足或碎片化会导致免疫、代谢和蛋白病变等改变,类似于神经退行性疾病早期的变化。遗传因素如 APOE 基因型与睡眠相互作用,影响认知功能和疾病发展。一些睡眠相关基因的突变,如 DEC2、NPSR1、ADRB1 等,与自然短睡眠者(NSS)相关,这些突变可能具有保护作用,减少 tau 积累和 Aβ 斑块沉积4
  4. 睡眠与神经退行性疾病关系研究面临的挑战:目前,确定睡眠障碍与神经退行性疾病之间的因果关系具有挑战性,现有的研究方法存在局限性,如睡眠诊断依赖主观的自我报告数据,动物模型实验中的睡眠剥夺方法可能存在诱导应激等问题。此外,针对睡眠问题的治疗药物在神经退行性疾病患者中的应用也受到限制,因为可能会带来如跌倒、运动协调障碍等副作用5

研究结论表明,睡眠与神经退行性疾病之间存在复杂的相互关系。睡眠障碍可能是神经退行性疾病的早期表现,同时也可能加速疾病的发展;而正常睡眠则可能通过多种机制,如清除代谢废物、调节免疫功能、维持基因组稳定性等,对神经退行性疾病起到保护作用。然而,目前仍有许多问题尚未解决,如睡眠变化如何精确地影响神经退行性疾病的发病机制,以及如何开发针对睡眠问题的有效治疗方法来预防或延缓神经退行性疾病的发生发展。未来的研究需要进一步深入探究这些问题,以填补睡眠与神经退行性疾病之间的知识空白,为神经退行性疾病的防治提供更有效的策略。
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