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它们同样遵循着这种规律

 abeycd 2022-02-20

冬奥会冠军谷爱凌说,她的“秘密武器”是每天睡10个小时。我们都知道,好的睡眠总是与更好的情绪和健康有关。

现在,科学家找到了更多证据揭示了,睡眠,或者更具体地说是我们的昼夜节律,也就是对睡眠周期的调节,与某些疾病的关联,比如阿尔兹海默病。在一项新研究中,研究团队发现了进一步的证据表明,有助于维持大脑健康并预防阿尔茨海默病的细胞,同样遵循着昼夜节律。 

  昼夜节律的重要性  

我们的昼夜节律是一个自然的内部过程,遵循24小时的周期。昼夜节律系统由一组核心的时钟蛋白组成,通过引起酶和激素水平的每日振荡来准备白天和夜晚的周期,并最终影响各种生理参数,比如体温和免疫反应。因此,它控制着我们生活的方方面面,从睡眠、消化、食欲,甚至到免疫力。

外界的光线、我们吃饭的时间和体育活动等很多事情都让我们的昼夜节律保持同步。但我们可能没有意识到的是,即使是一些小事,比如稍微晚一点睡觉,或者不在习惯的时间点吃饭,也会让这个内部“时钟”发生紊乱。

我们的昼夜节律正常运转非常重要,因为这个周期的破坏会带来很多健康问题,包括精神健康障碍、癌症和阿尔茨海默病。

比如,对阿尔茨海默病的患者来说,昼夜节律紊乱通常表现为患者睡眠习惯的改变,这种改变甚至会在疾病的症状完全表现出来之前就出现了,并且在疾病的后期阶段会变得越来越严重。

  清除大脑淀粉样斑  

阿尔茨海默病的一个显著特征是大脑中β-淀粉样蛋白的积累。在正常的大脑中,这种蛋白质在有机会在带来问题之前就被清理掉。但在病患的大脑中,这些蛋白质往往凝结在一起,形成淀粉样斑。这些斑会破坏脑细胞的功能,可能反过来导致认知问题的出现,比如失忆。

在这项研究中,团队专门探索了巨噬细胞。这是一类在身体各处都有的免疫细胞,它们在大脑中同样存在。巨噬细胞几乎会“吃掉”(即吞噬)任何被认为可能对身体构成威胁的东西,比如细菌,甚至是没有正确形成的蛋白质。

研究人员使用了小鼠的巨噬细胞,并在实验室中培养它们。当他们用β-淀粉样蛋白喂养这些细胞时发现,巨噬细胞清除β-淀粉样蛋白的能力在24小时的周期里会发生一定变化。也就是说,它们遵循着24小时的昼夜节律。

巨噬细胞表面存在某种蛋白质,被称为蛋白聚糖,它们在一天里具有一种类似的昼夜节律。事实上,科学家发现,当蛋白聚糖的数量处于最低水平时,β-淀粉样蛋白的清除率是最高的。当巨噬细胞有大量的蛋白聚糖时,巨噬细胞则无法很好地清除β-淀粉样蛋白。

然而,当细胞丧失其自然昼夜节律时,它们不能像正常那样清除β-淀粉样蛋白。也就是说,如果昼夜节律被打乱,可能会让这些细胞更难清除与阿尔茨海默病有关的淀粉样斑

虽然这项研究使用的小鼠巨噬细胞并仅仅局限于大脑,但还有其他研究表明,一种被称为小胶质细胞的大脑免疫细胞(属于大脑巨噬细胞的一种)也有昼夜节律。

这个昼夜“时钟”调节着小胶质细胞的一切,从功能、形态到其免疫反应。小胶质细胞的昼夜节律很有可能还参与神经元的连接性的控制。这些属性最终可能导致阿尔茨海默病相关症状的恶化,甚至与老年人可能表现出的睡眠问题有关。

  对完整生物的研究  

但在研究完整的生物(比如小鼠),而不是单单针对细胞的研究中,关于阿尔茨海默病和昼夜节律之间关系的看上去却更加矛盾了。目前这类实验通常无法描绘出在阿尔茨海默病患者身上发现的所有问题,更不能完全准确地反映阿尔茨海默病在人类身上的发展过程。

在针对阿尔茨海默病患者的研究中,研究人员发现,随着疾病的发展,昼夜节律的功能障碍已然在恶化。其他研究还显示,这种昼夜节律紊乱与睡眠问题和阿尔茨海默病有关,同时,大脑清除大脑“垃圾”(包括β-淀粉样蛋白)的能力也比较差,这可能进一步导致了记忆问题。

但问题在于,我们还不了解其中的因果关系。很难说昼夜节律紊乱(及其导致的问题)是作为阿尔茨海默病的结果而出现的,还是它们正是原因的一部分。

科学家认为,如果这项新研究的结果能在人类身上得到复制,可能会让我们更加了解昼夜节律与阿尔茨海默病的联系。

但无论如何,不可否认的事实是,睡眠和健康的作息对我们身体的许多方面都很重要。保证规律的作息不仅能保护你的大脑,对你的健康都大有益处。

#创作团队:

原文作者:Eleftheria Kodosaki(卡迪夫大学神经免疫学副教授)

编译:Måka

排版:雯雯

#参考来源:

/alzheimers-disease-linked-to-circadian-rhythm-new-research-in-mice-177090

/content/2022/02/10/clearance-protein-linked-alzheimer%E2%80%99s-controlled-circadian-cycle

封面图:geralt/pixabay

首图:mohamed_hassan/pixabay

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