睡眠不足將導致大腦中阿茲海默症相關蛋白質含量上升
2019/02/12
2019.01.28 環球生技雜誌/記者 薛瀹熢 編譯
根據24日發表於《Science》的研究結果指出，睡眠不足將導致大腦中與阿茲海默症相關的蛋白質tau蛋白與澱粉樣β蛋白(amyloid-beta)上升，顯示出睡眠不足與阿茲海默症間的風險與關聯。在先前類似的研究中，主要聚焦於大腦中澱粉樣β蛋白含量與睡眠的關係。
本次的研究中，由華盛頓大學醫學院神經科學家David Holtzman所指導的研究團隊指出，在睡眠剝奪的成人腦脊髓液中，與阿茲海默症神經細胞糾纏、死亡相關的tau蛋白含量大量上升。
在2017年時，Holtzman與他的同事就發現糟糕的睡眠會增加腦脊髓液中澱粉樣β蛋白的含量，而就算你的睡眠足夠，但是深層睡眠被打擾也會導致澱粉樣β蛋白的含量增加(SN Online: 7/10/17)。
「我們可以假設，在中年之後的睡眠障礙與睡眠不足可能會增加罹患阿茲海默症的風險。」Holtzman表示。在2018年的研究中(SN: 7/21/18, p. 22)，他們發現大腦會透過睡眠將腦中多餘的蛋白質與廢物清除。因此當睡眠周期被打亂時，也可能意味著這個過程的失調。
在本次實驗中，他們測試了8名成年參與者的腦脊髓液樣本，在正常睡眠與36小時睡眠剝奪的對照組比較中，遭受睡眠剝奪的受試者，其tau蛋白含量比起正常睡眠組多了51.5%。在小鼠實驗中，遭受睡眠剝奪的小鼠其tau蛋白含量要比正常小鼠要高出100%。先前的實驗指出睡眠品質可能會影響到tau蛋白的含量。這次的實驗則指出tau蛋白的含量與睡眠的持續時間有關。
當腦神經細胞高度活躍放出電子訊號時，也會釋放更多的tau蛋白。由於大腦在清醒時會有更多的神經細胞活動「我們想知道在清醒和睡眠期間，神經細胞中tau蛋白的釋放是否也會有差異。」Holtzman說。事實上，研究人員發現，比起睡眠時期，當小鼠清醒時腦脊髓液中的tau蛋白含量要高出90%。
睡眠剝奪後，tau蛋白的增長與澱粉樣β蛋白兩個蛋白質的上升也意味著後續的可能風險。從細胞中釋出的澱粉樣β蛋白可能會隨著時間累積沉澱，Holtzman表示，加上tau蛋白的上升，最終導致神經細胞中的纖維纏結與病變。
參考資料:
Lack of sleep is tied to increases in two Alzheimer’s proteins
《Science》
The sleep-wake cycle regulates brain interstitial fluid tau in mice and CSF tau in humans
阿茲海默症病患大腦神經細胞中可見到的tau蛋白糾纏(綠色) (圖片來源: sciencenews)