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2019年1月25日 星期五

睡眠品質不佳對腦部的傷害

睡眠不足和阿茲海默症的關係之前有研究討論過,去年有研究顯示光是一個晚上無眠,阿茲海默症的致病蛋白 β-amyloid (Aβ) 量就升高了。有臨床研究顯示,CSF 裡的 Aβ 在睡前是最高的,醒後是最低的,而睡覺時間是大腦大掃除的時間,如果沒睡覺,Aβ 就有可能因為沒辦法被清除而堆積在腦部。

舊文:睡覺有多重要?幫你洗腦!

NIAAA 的計畫主持人 Dr. Ehsan Shokri-Kojori 和 Dr. Nora Volkow 用 PET (positron emission tomography) 去掃年齡 22 到 72 歲間,二十位的健康試驗者在飽睡一晚和睡眠不足(約 31 小時沒睡)後的腦部,結果發現在 31 個小時沒睡後,海馬迴(hippocampus)和丘腦(thalamus)中致病蛋白的 Aβ 表現量增加惹 5%,不過他們沒有檢視如果 31 小時沒睡,之後補眠的話,Aβ 的表現量有沒有降回去。

繼那篇研究之後,這個月也有個研究是關於睡眠和阿茲海默症之間的關係的。人的睡眠分為幾的階段,睡著後的那一個小時是非快速動眼期(non-REM sleep, NREM),可分為四個階段。第一個階段的特徵是 EEG 顯示出來的波頻下降到 4-8Hz,第二階段是 sleep spindle (又稱 sharp wave ripple, SPW-R),頻率在 10-12Hz 之間震動。之後是第三和第四個階段的 slow waves sleep (SWS, 又稱 delta waves),波頻在 0.5-4Hz 之間,SWS 之後則是快速動眼期(REM, rapid eye movement)。SWS 是睡眠中最深沉的一段,也是記憶力成型(memory consolidation)的時間,白天經歷過的事情會在腦部再重演一次,形成記憶。


Figure / Purves et al, Neuroscience 5th ed.

舊文:在睡夢中製造新記憶

這篇由聖路易華盛頓大學醫學院(Washington Univ School of Medicine in St. Louis)發表的研究顯示,較少有深層睡眠的老人腦中的 tau 表現量比較高。Aβ 和 tau 目前被認為是阿茲海默症的主要致病蛋白,因為患者腦中皆被發現有大量的 Aβ 和 tau 堆積。他們找了一百多位六十歲以上的參與者,監控他們一週在家的睡眠情況,參與者把攜帶型的 EEG 儀器戴在腦上,同時也戴了手錶型的偵測器,分別偵測睡眠時的腦波和身體移動情形。除此之外,參與者也會記錄自己每晚的睡眠時間和白天小睡的時間。研究者測量了參與者腦部和 CSF (cerebrospinal fluid) 裡的 Aβ 和 tau 含量。另外,其中有 38 位參與者也有做腦部 PET 檢視腦中這兩個蛋白的堆積情形。

他們分析了波頻和 tau 堆積之間的關聯,包括了整晚 1-4.5Hz NREM SWA (slow wave activity),還有不同的波頻:1-2Hz, 2-3Hz 和 3-4Hz。結果發現 1-2Hz 這個頻率的活動和 tau 堆積的關係最為明顯。1-2Hz NREM SWA 較低的參與者,其腦前額的 Aβ 和 tau 堆積都比較高,CSF 裡的 tau/Aβ 和 p-tau/Aβ 的比例也都比較高。

除此之外,他們也比較了睡眠狀況和 Aβ, tau 堆積的關聯,發現 PET 掃描顯示有 Aβ 堆積的人,他們進入熟睡後到 REM 之間的時間比較短,也就是說深眠的時間較短。有趣的是睡比較多的人和白天有小睡的人,他們的 tau 堆積情況比較嚴重。作者們認為,重點不是睡眠的長短,而是睡眠的品質,因為腦部 tau 表現量較高的參與者反而 白天和晚上都睡的比較多,但是睡眠品質都不好。

不過,這兩個研究也只是顯示睡眠不足或睡眠品質不好和 Aβ, tau 堆積有關聯,睡不好的人腦中的 Aβ 和 tau 堆積比較高,但不管是因為睡眠不足導致 Aβ 堆積,還是因為 tau 堆積造成睡眠品質下降,都不代表睡眠品質不好就會失智。



Articles:

NIH / Lack of sleep may be linked to risk factor for Alzheimer’s disease (April 2018)

NIH / Sleep deprivation increases Alzheimer’s protein (April 2018)

ScienceNews / The brain may clean out Alzheimer’s plaques during sleep (July 2018)

WU St Louis / Decreased deep sleep linked to early signs of Alzheimer’s disease


Papers:

E Shokri-Kojori et al, β-Amyloid accumulation in the human brain after one night of sleep deprivation. PNAS (2018)

BP Lucey et al, Reduced non–rapid eye movement sleep is associated with tau pathology in early Alzheimer’s disease. Science Translational Medicine (2019)









2018年4月8日 星期日

抗發炎藥物似可預防阿茲海默症

如果阿茲海默症的預防可以這麼簡單,那真是好事。

關於阿茲海默症的一些知識可以先看這篇:阿茲海默症新藥 新進度 Aducanumab
或這篇:利用 ASO 治療阿茲海默症

這個研究是 UBC 的教授做的,重點有兩個:

1. Aβ42 不只出現在腦部,全身上下的器官中都有,包括口水中也有,口水中的是由頷下腺(submandibular glands)產生的。口水中的 Aβ42 可以用 ELISA 就測出來,所以其實可以早期發現早期治療,而不是像現在這樣要等到輕微失憶(mild cognitive impairment, MCI)的症狀出來 [註]。在他們的控制組中沒有 AD 症狀的案例)裡,測出的 Aβ42 可以分成兩組,一組是口水中 Aβ42 量較低的(19-25pg/ml),一組是較高的(41-60pg/ml)。低的那組是沒有 AD 風險的 ,他們口水中的 Aβ42 量為約 20pg/ml。

註:AD 進展分為六個階段,一期五年,每五年會惡化一倍。通常症狀會在 65+ 歲顯現出來,倒推回去大概是在 55+ 歲左右開始。第二個階段(第二個五年開始)和第三個階段(第三個五年)可以用 PET scan 測出來。第四個階段會開始出現輕微失智(MCI),海馬迴(hippocampus)的萎縮也可以用 MRI 看出來,這個階段開始,AD 便無法被預防。

AD 的鑑定方法目前有三種:
- CSF (cerebrospinal fluid)裡的 Aβ 和 tau 量是否降低,但因為 CSF 是流動的,這個方法有限制。
- 用 PET scan 看腦中是否有 Aβ 堆積
- 用 MRI 看腦部(尤其是海馬迴的部分)是否有萎縮

2. 普拿疼(Ibuprofen)等的非類固醇抗發炎藥物(nonsteroidal anti-inflammatory drugs, NSAIDs)可以預防阿茲海默症。

相關文章:治療阿茲海默症的另一種可能?

後發性(也就是非基因造成)的阿茲海默症病因一直以來都是個問號,目前皆認同的是因為 Aβ (β-amyloid)和 p-tau 堆積造成腦細胞死亡,進而造成失智。但近來發炎這個現象也被考慮為病因之一,只是還不清楚是因為 Aβ 和 p-tau 堆積才造成發炎,加速惡化,還是因為發炎了才引發堆積。總之,抗發炎這個路徑也在研究治療的範圍之中。

之前就有臨床研究發現,類風濕性關節炎(rheumatoid arthritis, RA)的病患得 AD 的比例較低,但不知道原因。在過去的 25 年間,有很多研究顯示有服用抗發炎藥物的 RA 病患人口,其中有得到 AD 的比例比較低。另外,類風濕性關節炎發作時間比 AD 較早,RA 病患通常在早期就開始吃抗發炎藥物。他們發現服用 NSAIDs 需要在 AD 之前就開始吃,至少吃了半年,最好是已吃了五年以上。



Articles:

NNR / Ibuprofen Can Prevent Alzheimer's Disease -Apparently


Papers:

PL McGeer et al, Alzheimer’s Disease Can Be Spared by Nonsteroidal Anti-Inflammatory Drugs. J Alzheimers Disease (2018)

M Lee et al, A Method for Diagnosing Alzheimer’s Disease Based on Salivary Amyloid- Protein 42 Levels. J Alzheimers Disease (2017)

McGeer et al, Inflammation, Antiinflammatory Agents, and Alzheimer’s Disease: The Last 22 Years. J Alzheimers Disease (2016)