未老先呆,这锅熬夜真的要背:生物钟影响阿尔茨海默症的机制被发现

不得不说,在让我们好好睡觉这件事上,科学家们真的费心了。

这不,他们再一次论证当人们作息规律紊乱时,大脑中与阿尔茨海默症(老年痴呆)密切相关的淀粉样蛋白A β 42将不能被及时清除。

这种蛋白大量积累将会导致神经元发生损伤,进一步损害大脑。

而调节这种变化的关键,是一种蛋白聚糖——它会附着巨噬细胞表面,影响 A β 42 被清理的情况。

当蛋白聚糖附着量越高,巨噬细胞就越不能正常工作。

科学家发现,在睡眠条件下,这种蛋白聚糖的含量会降低,A β 42 可以被很好清理。

也就是说,你熬的每一个夜里,脑子里积累的 ” 痴呆诱导素 ” 就越多一些。

熬夜越猛,痴呆越早?

所以,还熬吗?

蛋白聚糖是 ” 计时器 “

此次的研究大致可分为两部分。

科学家们首先从分子机制层面论证,A β 42 在人体内的水平确实会随着昼夜节律发生变化。

然后,他们找到了控制这种变化的 ” 计时器 ” 是两种蛋白聚糖。

我们先来看实验的前半部分。

此前研究已经发现,熬夜和阿尔茨海默症之间存在双向关系,比如许多阿尔茨海默症患者在患病多年前已经出现睡眠障碍。

这可能是吞噬 A β 42 的巨噬细胞受到了昼夜节律调节。

《工作细胞》中的巨噬细胞姐姐

研究人员为了论证这一理论,采用 BMDM 吞噬作用测定法,对 A β 42 进行荧光标记,以此来确定生物钟是否会起到调节作用。

BMDM 是从小鼠骨髓内提取出的一种巨噬细胞,实验设计为模拟昼夜交替、在培养皿中观察 40 小时内 A β 42 沉淀量变化情况。

结果表明,在实验开始后 16-20 小时之间,A β 42 的沉淀量最高;在 30 小时左右时,沉淀量最低。

由此不难看出,A β 42 被吞噬是在随着昼夜节律波动。

A β 42 变化情况(图 BC 中纵轴为 A β 42 被吞噬量)

接下来,科学家们对这些巨噬细胞进行了详细分析。

结果发现,有两种蛋白聚糖的含量变化与这一规律相关,它们分别是硫酸肝素蛋白聚糖(HSPG,heparan sulfate proteoglycan)和硫酸软骨素蛋白聚糖(CSPG,chondroitin sulfate proteoglycan)。

数据显示,在 A β 42 沉淀多时,HSPG 和 CSPG 的含量更高;反之,在 A β 42 被大量清理时,HSPG 和 CSPG 的含量很低。

通过进一步研究,科学家发现这是由于蛋白聚糖HSPG会随着生物钟的变化在吞噬细胞表面聚集。

从下图中可以看到,模拟白天的情况下,HSPG 的含量一直居高不下,对应 A β 42 的沉淀量也很高。

在处理时间为 12 小时(CT12)、进入夜间后,HSPG 含量降低,对应 A β 42 的沉淀量也在降低。

此项研究的通讯作者 Jennifer Hurley 表示,显然 A β 42 的积累是随着昼夜节律变化的。

不过,目前研究还未能揭示为什么这些蛋白聚糖会影响巨噬细胞清理 A β 42。

但它还是为治疗阿尔茨海默症提供了一种新的治疗思路:

是不是人为提高昼夜节律的频率,就能增强 A β 42 蛋白的清理了呢?

大脑:球球你别熬了

如果说这一项研究结果,还是无法阻拦你熬夜的心。

那么,下面还有许多研究都能表明,熬夜这件事代价极大。

此前,Science 上曾发表一篇论文表示,深度睡眠是大脑 ” 清理垃圾 ” 的重要途径。

波士顿大学团队通过对十余名 23-33 岁之间的受试者观察研究,结果发现在睡眠期间,人体血液会节奏性地从脑部流出,每当有大量血液流出时,脑脊液就会趁机进入大脑,代谢出脑部沉积下的 ” 垃圾 “。

我们如上提到的 A β 42 蛋白就是其中之一。

另一方面,熬夜还会影响 DNA 损伤的修复

要知道,DNA 损伤得不到修复,就很有可能引发基因突变甚至癌变。

Cell 子刊《Molecular Cell》上的一项研究指出,人在内的多种生物平时积累的 DNA 损伤,会在睡眠状态下被加速修复。

为了能够修复这些损伤,我们的身体甚至有一套机制来喊你睡觉

……

当然,如果你坚持长期熬夜,也不一定会得老年痴呆——

因为长期熬夜很可能没有机会活到老年(doge)。

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