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目前的研究已经表明,淀粉样多肽(Aβ)沉积和异常磷酸化tau蛋白的沉积是老年痴呆(AD)最核心的早期病理性改变。近期,来自美国加利福尼亚大学伯克利分校的研究团队,在《Journal ofNeuroscience》杂志发表研究论文,称睡眠状态可以预测老年人大脑内tau和Aβ蛋白的沉积量。
主要研究手段
研究者募集101名认知正常的老年人,利用正电子放射断层造影术(positron emission tomography, PET)来非侵入式测量tau和Aβ蛋白,多导睡眠监测系统来测量被试睡眠过程中的EEG信号,以及回顾性调查问卷的方法来研究被试的长期睡眠状态。
主要实验结果
- 睡眠过程中的慢波震荡信号(slow oscillation,SO)与睡眠梭状波(sleep spindles)之间的耦合强度可以预测内侧颞叶皮层的tau蛋白沉积量。具体来说,Fz电极处的SO-spindle耦合强度欲内侧颞叶皮层的tau蛋白沉积量成负相关(图1C),即,SO-spindle耦合强度较弱的被试,其内侧颞叶皮层tau蛋白沉积量越多。但是,Aβ蛋白的沉积量与SO-spindle耦合强度之间没有显著的相关关系(图1D)。图1A、B表明平均的sleep spindles出现在SO波峰处。图1E表明,高tau蛋白沉积的被试具有较弱的SO-spindle耦合强度,而低tau蛋白沉积的被试具有较强的SO-spindle耦合强度。
- 0.6-1Hz慢波活动与内侧颞叶皮层Aβ蛋白沉积成负相关(图2A),而与tau蛋白的沉积量无显著相关(图2B)。
- 睡眠时间的减少与皮层Aβ沉积量成负相关,即睡眠时间越少,皮层Aβ沉积量越多。图3A表明,对于50多岁和70多岁睡眠时间降低的被试,其晚期脑内的Aβ沉积量显著增高;图3C表明只有在60多岁睡眠时间降低的被试,其晚期脑内Aβ沉积量显著增高。
总结
该研究表明睡眠的状态似乎与脑内Aβ和tau蛋白的沉积具有显著相关性,即1)睡眠过程中的慢波震荡信号(slow oscillation,SO)与睡眠梭状波(sleep spindles)之间的耦合强度可以预测内侧颞叶皮层的tau蛋白沉积量;2)0.6-1Hz慢波活动与内侧颞叶皮层Aβ蛋白沉积成负相关;3)睡眠时间的减少与皮层Aβ沉积量成负相关,即睡眠时间越少,皮层Aβ沉积量越多。而这似乎也间接表明睡眠状态与老年痴呆症(AD)发病具有潜在的联系。看来还是要好好睡觉,高质量地睡觉,不要熬夜。
参考文献: Joseph R.Winer et.al. Sleep as a potential biomarker of tau and β-amyloid burden in thehuman brain.Journal of Neuroscience 17 June 2019, 0503-19;