睡眠时摇摆可缓解阿尔茨海默病小鼠症状:潜在的非药物治疗新途径

【字体: 时间:2025年03月04日 来源:iScience 4.6

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  为探究前庭刺激(摇摆)对阿尔茨海默病(AD)的影响,研究人员对 3xTg 小鼠实验,发现其可改善睡眠、缓解症状,意义重大。

  # 睡眠时摇摆:对抗阿尔茨海默病的新希望?
在老龄化社会中,阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)逐渐成为一个不容忽视的健康难题。它就像大脑中的 “橡皮擦”,悄无声息地擦除患者的记忆,破坏他们的认知功能,严重影响生活质量。目前,AD 的发病机制尚未完全明确,现有治疗手段也十分有限。越来越多的研究发现,睡眠与 AD 之间存在着千丝万缕的联系。睡眠障碍在 AD 患者中极为常见,同时,睡眠不足或紊乱又会进一步加重 AD 的病情,形成一个恶性循环。那么,有没有一种简单又安全的方法,能够打破这个循环,改善 AD 患者的状况呢?
带着这样的疑问,来自意大利卡梅里诺大学(University of Camerino)的研究人员展开了一项极具意义的研究,相关成果发表在《iScience》杂志上。

研究人员为了深入探究改善睡眠是否能成为缓解 AD 病情的有效策略,他们选择了携带家族性 AD 突变的 3xTg 小鼠作为研究对象,开展了一系列实验。在实验过程中,研究人员运用了多种技术方法。首先,通过手术给部分小鼠植入电极,进行多导睡眠图(Polysomnographic)记录,以此来精确监测小鼠的睡眠状态和大脑活动。为了避免长期植入电极给小鼠带来的伤害和炎症,在慢性实验中,研究人员利用红外摄像头对小鼠进行持续视频监控,通过分析小鼠的运动活动来推断其睡眠和清醒状态,这种方法已经过验证,与基于脑电图的睡眠 / 清醒估计具有高度一致性。此外,研究人员还采用行为学测试,如后肢抓握测试(hindlimb clasping test)和边缘测试(ledge test)来评估小鼠的运动功能,利用新颖物体识别测试(novel object recognition test)评估小鼠的学习记忆能力。在分子水平的研究上,研究人员进行免疫印迹分析(Western blotting),检测小鼠大脑中 β- 淀粉样蛋白(beta-amyloid)和 tau 蛋白的水平,以此来评估 AD 的病理变化 。

下面让我们一起来看看这项研究的主要发现:

  1. 摇摆增加睡眠时长,但效果随时间减弱:研究人员发现,在光照期以 1Hz 的频率摇晃小鼠,可增加其 NREM 睡眠时长,减少清醒时间,且对 REM 睡眠无影响。不过,这种效果在实验过程中逐渐减弱。进一步分析发现,摇摆主要增加了短至中等时长的 NREM 睡眠事件,对长睡眠期影响不大。同时,摇摆还使 NREM 睡眠的功率谱峰值向 2Hz 频率移动,且这种效应在黑暗期不明显。此外,摇摆不仅能延长睡眠时长,还能减少睡眠碎片化,改善睡眠稳定性,但这些效果同样会随着时间逐渐减弱12
  2. 摇摆延缓运动行为损伤:通过对小鼠进行后肢抓握测试和边缘测试,研究人员发现,随着疾病的进展,小鼠的运动功能逐渐下降。然而,经过摇摆处理的小鼠在边缘行走测试中的表现明显优于未处理的小鼠,这表明摇摆能够延缓 AD 小鼠的运动功能衰退。但在新颖物体识别测试中,两组小鼠并未表现出明显差异,这可能是因为测试时小鼠年龄相对较小,认知缺陷尚未明显显现34
  3. 摇摆降低 β- 淀粉样蛋白水平:免疫印迹分析结果显示,经过摇摆处理的小鼠,其大脑皮层和海马体中的 β- 淀粉样蛋白水平显著降低。但在两组小鼠中,β- 淀粉样蛋白斑块的形成都非常罕见,这可能是由于小鼠在实验结束时年龄较小。同时,研究人员还发现,摇摆对总 tau 蛋白和磷酸化 tau 蛋白的水平没有显著影响56

综合上述研究结果,研究人员发现,睡眠时摇摆 3xTg 小鼠能够增加 NREM 睡眠时长,尽管这种效果会随着时间减弱,但摇摆仍能延缓小鼠运动功能的衰退,降低大脑皮层和海马体中的 β- 淀粉样蛋白水平。这一研究结果表明,前庭刺激(摇摆)或许可以成为一种潜在的非药物干预手段,用于改善 AD 患者的睡眠质量,延缓疾病进展,为 AD 的治疗提供了新的思路和方向。

不过,这项研究也存在一些局限性。研究仅在年轻成年小鼠中进行,尚不清楚该方法对老年小鼠是否同样有效。而且实验只选用了雄性小鼠,无法确定对雌性小鼠是否适用。此外,研究仅测试了前庭刺激这一种增强睡眠的方式,其他感觉刺激的效果还有待探索。同时,研究也未深入探究睡眠增强影响 AD 病理的具体机制。

尽管如此,这项研究的意义依然不可小觑。它为 AD 的治疗开辟了新的研究方向,未来的研究可以在此基础上进一步拓展和深入。或许在不久的将来,我们能够找到一种简单、安全且有效的方法,帮助 AD 患者改善生活质量,重拾美好的记忆。

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