美国科学家在小鼠身上发现证据,表明有助于维持大脑健康并预防阿尔茨海默病的细胞也遵循生物节律。
我们的生物钟节律是一种自然的内在过程,遵循24小时周期。它控制着睡眠、消化、食欲,甚至免疫力等方方面面。
生物钟周期紊乱与多种健康问题有关,包括精神健康障碍、癌症和阿尔茨海默病。
如果这项研究能在人体中得到重复验证,它将使我们向理解生物钟节律与这一特定疾病之间的联系迈出一步。
一夜好眠一直与更好的情绪和更佳的健康状况相关。如今,科学家掌握了更多证据,表明睡眠(更具体地说是调节睡眠周期的生物钟节律)与某些疾病(如阿尔茨海默病)之间存在多大程度的关联。一个来自美国的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 同样遵循生物钟节律。
我们的生物钟节律是一种自然的内在过程,遵循24小时周期。它控制着睡眠、消化、食欲,甚至免疫力等方方面面。外界光照、用餐时间和身体活动等因素都有助于使我们的生物钟节律保持同步。但即使是一些细微的变化,例如比平时晚睡一会儿,或是在与平时习惯不同的时间进食,也可能打乱这一内在的“生物钟”。
生物钟节律保持正常运转非常重要,因为这一周期的紊乱与多种健康问题有关,包括精神健康障碍、癌症以及阿尔茨海默病。
研究表明,对于阿尔茨海默病患者而言,生物钟节律紊乱通常表现为患者睡眠习惯的改变,且这种改变往往在病症完全显现之前很久就已出现。这种情况在疾病后期会进一步恶化。然而,目前尚未完全明确睡眠不佳是导致阿尔茨海默病的原因,还是疾病的结果。
脑部斑块
研究人员在阿尔茨海默病患者的大脑中一直发现一种现象:一种名为β-淀粉样蛋白的蛋白质大量堆积。这些蛋白质往往会在大脑中聚集成团,形成“斑块”。这些斑块会干扰大脑细胞的功能,进而可能导致认知问题,例如记忆力减退。在正常大脑中,这种蛋白质会在造成危害之前被清除。
此次最新研究表明,负责清除β-淀粉样蛋白斑块并维持大脑健康的细胞同样遵循24小时生物钟节律。这意味着,如果生物钟节律受到干扰,这些细胞清除与阿尔茨海默病相关的有害斑块可能会变得更加困难。
为开展研究,团队专门考察了巨噬细胞。巨噬细胞是一种遍布全身(包括大脑)的免疫细胞。巨噬细胞基本上会吞噬任何可能被视为威胁的物质(如细菌,甚至是未正确形成的蛋白质),以保护机体。
为了解这些免疫细胞是否遵循生物钟节律,研究人员从小鼠体内提取巨噬细胞并在实验室中进行培养。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小时内会发生变化。
他们还发现,巨噬细胞表面的某些特定蛋白质(称为蛋白聚糖)在一天中同样呈现相似的生物钟节律。事实上,他们发现蛋白聚糖含量处于最低水平时,β-淀粉样蛋白的清除效率最高。因此,当巨噬细胞含有大量此类蛋白质时,它们清除β-淀粉样蛋白的效果就较差。他们还发现,当细胞失去其自然的生物钟节律时,清除β-淀粉样蛋白的能力也会失常。
尽管本研究使用的是非脑特异性的小鼠巨噬细胞,但其他研究表明,小胶质细胞——即大脑的免疫细胞(它也是脑内巨噬细胞的一种)——同样具有生物钟。这一生物钟调控着从小胶质细胞的功能与形态到其免疫反应的各个方面。小胶质细胞的生物钟节律甚至可能参与神经元连接的调控——这最终可能会加剧阿尔茨海默病相关症状的恶化,甚至与老年人可能出现的睡眠问题有关。
然而,在以完整生物体(如小鼠)而非仅以细胞为对象的研究中,关于阿尔茨海默病与生物钟节律之间关系的结果更加相互矛盾——这些研究往往无法全面反映人类阿尔茨海默病患者所出现的各种问题,因为它们仅研究可能受阿尔茨海默病影响的特定系统或蛋白质。这意味着它们并不能完全准确地反映阿尔茨海默病在人体中的发病过程。
在针对阿尔茨海默病患者的研究中,研究人员发现生物钟节律功能障碍随着疾病进展而加重。其他研究还表明,这种生物钟节律紊乱与睡眠问题及阿尔茨海默病有关,同时大脑清除“脑内垃圾”(包括β-淀粉样蛋白)的能力也有所下降,这可能进一步加剧记忆问题。但很难判断生物钟节律紊乱(及其引发的问题)是阿尔茨海默病的结果,还是其致病因素之一。
如果本研究的发现能在人体中得到验证,这将使我们向理解生物钟节律与阿尔茨海默病之间的一种关联方式迈出一步。尽管如此,人们普遍认同睡眠对健康的诸多方面都至关重要。因此,保护您的生物钟节律不仅有益于大脑,也有益于整体健康。


