弗吉尼亚大学健康学院的最新研究表明,阿尔茨海默病(Alzheimer's disease, AD)患者的光敏感性增强可能导致“日落综合征”——即疾病症状在傍晚和夜间加剧——并刺激睡眠紊乱,而睡眠紊乱被认为会加速疾病进展。该研究发表在《老化神经科学前沿》(Frontiers in Aging Neuroscience)上。
研究人员指出,对阿尔茨海默病生物钟紊乱的新认识可能对治疗方法的开发和症状控制具有重要潜力。由于AD患者的昼夜节律(人体的自然日周期)发生改变,护理人员常需应对不稳定的睡眠模式。新研究表明,光疗可能是帮助控制症状的有效工具。
更好地了解AD对生物钟的影响也会对预防疾病产生影响。成年后睡眠质量差是AD的风险因素之一,因为大脑在休息时会自然清除β-淀粉样蛋白(amyloid-beta),而这种蛋白被认为会在AD中形成有害的斑块。
“昼夜节律紊乱在阿尔茨海默病中早已被发现,但我们一直没有很好地了解导致这种紊乱的原因,”研究人员Thaddeus Weigel(弗吉尼亚大学医学院内分泌学和新陈代谢科Heather Ferris博士的研究生)说。“这项研究指出,光敏感性的变化是对某些昼夜节律症状的一种新的、有趣的解释。”
阿尔茨海默病是最常见的痴呆症,影响着全球5000万人。其特征是逐渐丧失记忆,但也会出现许多其他症状,如烦躁不安、攻击性强、判断力差和无休止地徘徊。这些症状通常在傍晚和夜间加重。
Ferris和合作者利用AD小鼠模型来更好地了解AD患者的生物钟变化。他们通过改变小鼠的光照强度,让小鼠“倒时差”,然后研究光照对小鼠行为的影响。AD小鼠的反应与正常小鼠截然不同。
科学家发现,AD小鼠适应六小时时差变化的速度明显快于对照组小鼠。科学家怀疑这是由于小鼠对光线变化的敏感度提高。虽然生物钟通常从光线中获取提示,但这种调整是逐渐发生的,因为身体需要时间适应。但对于AD小鼠,这种变化发生得异常快。
研究人员最初认为,这可能是由于大脑中的炎症,即“神经炎症”。于是,他们研究了一种叫做小胶质细胞(microglia)的免疫细胞,这种细胞已成为开发更好AD治疗方法的目标。虽然以小胶质细胞为靶点可能有利于治疗AD,但科学家最终排除了这一假设,确定小胶质细胞对小鼠适应的快慢没有影响。
弗吉尼亚大学的科学家还排除了另一个潜在因素:“突变tau蛋白”,这是一种在AD患者大脑中形成缠结的异常蛋白质。这些缠结的存在也没有影响小鼠的适应能力。
研究结果确实表明,视网膜在AD患者光敏感性增强中扮演重要角色,这为开发治疗、控制和预防AD的新方法提供了有前景的途径。
“这些数据表明,控制光的种类和时间可能是减少AD昼夜节律紊乱的关键,”Ferris说。“我们希望这项研究能帮助我们开发出人们可以用来减少AD进展的光疗法。”
研究团队由Weigel、郭樱桃(Cherry L. Guo)、Ali Guler和Ferris组成。