阿爾茨海默病常常使一個人的日常生活陷入混亂。整晚睡眠困難、焦躁不安和白天頻繁小睡是常見的早期預警信號。在後期，患者經常會經歷“日落綜合症”，這是一段混亂和不安增加的時期，往往會在當天晚些時候發生。這些模式表明阿爾茨海默病的進展與生物鐘系統之間存在密切關係。這是控制睡眠、覺醒和其他日常生物週期的內部生物鐘。然而，直到最近，科學家們仍然不完全了解這種聯繫有多深。
聖路易斯華盛頓大學醫學院的一組研究人員在小鼠模型中證明，阿爾茨海默病會擾亂特定腦細胞內的晝夜節律。這種干擾改變了數百個基因開啟和關閉的方式和時間。通過改變有助於大腦正常運作的重要過程。
他們的研究結果發表於 10 月 23 日 自然神經科學研究表明，恢復或穩定這些內部節律可以開闢治療阿爾茨海默病的新方法。
“有 82 個基因與阿爾茨海默病風險相關。我們發現晝夜節律控制著其中大約一半的基因的活動，”領導這項研究的華盛頓大學醫學院神經病學教授 Erik S. Musiek 博士說。在設計用於模擬該疾病的小鼠中。這些基因不再遵循正常的日常模式。 “了解許多阿爾茨海默氏病基因受到晝夜節律的調節，使我們有機會找到方法來識別操縱這些基因並預防疾病進展的治療方法。”
睡眠障礙的負擔
Musiek 是華盛頓大學醫學院生物節律與睡眠中心 (COBRAS) 的聯合主任，專門研究衰老和癡呆症。報告指出，睡眠障礙是阿爾茨海默病患者的護理人員報告的最常見問題之一。他之前的研究表明，睡眠變化早在記憶喪失變得明顯之前幾年就開始了。除了患者和護理人員感到疲勞之外，這些干擾還會產生可能加速疾病進展的壓力。
他說，要打破這個循環，首先要確定起點。人體的晝夜節律系統控制著人類基因組中約 20% 的基因。並控制消化、免疫系統反應和睡眠-覺醒週期等重要過程
在之前的研究中，Musiek 發現了一種名為 YKL-40 的蛋白質，它會在一天中自然波動。並有助於調節大腦中澱粉樣蛋白的水平。過多的 YKL-40 與人類患阿爾茨海默病的風險有關。它可以刺激澱粉樣蛋白的積累。這是一種形成斑塊的粘性蛋白質。這是這種疾病的特徵之一
澱粉樣蛋白對大腦計時機制的影響
由於阿爾茨海默病的症狀每天都會重複，研究小組懷疑可能有更多的蛋白質和基因受到生物鐘的調節。在這項新研究中，他們檢查了具有澱粉樣蛋白沉積物的小鼠大腦中基因的活性。對於年輕、健康的小鼠和沒有斑塊的老年小鼠來說也是如此。在整個 24 小時內，每兩小時採集一次樣本，以追踪整個生命週期中基因表達的變化。
研究人員發現，澱粉樣蛋白的積聚破壞了兩種主要類型腦細胞（小膠質細胞和星形膠質細胞）中數百個基因的正常節律。小膠質細胞充當大腦的免疫細胞。有助於消除廢物和有害物質。而星形膠質細胞幫助神經細胞溝通並維持健康功能。通常，許多受影響的基因負責小膠質細胞清除廢物的能力。包括澱粉樣蛋白。
不過，這些基因並沒有完全關閉。但他們的正常順序和時間安排是混亂的。結果，大腦排除毒素的協調系統被削弱。
新節奏和潛力療法
該研究還表明，澱粉樣斑塊似乎會在通常不遵循日常週期的基因中產生新的節律模式。其中許多基因與炎症或大腦對壓力和不平衡的反應有關。
Musiek 表示，這些發現表明，旨在調節小膠質細胞和星形膠質細胞晝夜節律的治療可以支持更健康的大腦功能。
“我們還有很多事情需要了解。但是橡膠與道路相遇的地方正在試圖以某種方式控制時鐘。使其更強，軟化它或在某些細胞類型中關閉它，”他說。我們希望了解如何優化生物鐘系統以防止澱粉樣蛋白積聚和其他表現。阿爾茨海默病”
這項研究得到了國家老齡化研究所的支持。 （R01AG054517、T32AG058518）國家神經疾病和中風研究所。 （R01NS102272）和美國國立衛生研究院。 (R00AG061231) 作者承認內容反映了他們的發現。並不一定代表 NIH 的官方觀點。
