在你回来吗?边?脸朝下?老鼠展示我们睡眠可能会触发或保护我们的大脑从肌萎缩性侧索硬化症等疾病
肌萎缩性脊髓侧索硬化症(ALS),也被称为卢伽雷氏症,是最常见的形式运动神经元疾病。ALS患者逐渐丧失了启动和控制肌肉运动的能力,包括说话、吞咽和呼吸。
没有已知的治疗。但最近,我们研究了老鼠并确定一个新的目标对抗这种毁灭性疾病:大脑的垃圾清除系统。
神经退行性疾病包括帕金森病、阿尔茨海默氏症和多发性sclerosis-share很多相似之处,尽管他们的临床症状和疾病进展可能看起来很不同。这些疾病的发病率随年龄的增加而增加的。他们是进步的,无情的,导致脑组织的逐渐丧失。我们也看到浪费蛋白质积聚在大脑。
我们的新研究观察了glymphatic系统,从大脑中删除垃圾,可以防止肌萎缩性侧索硬化症。
折叠和异常折叠蛋白质链
在我们的身体内,蛋白质长链折叠形成功能性的形状,让他们执行特定的任务像创建抗体抵御感染,支持细胞或分子运输。
有时候这个过程出错,导致“错误折叠的蛋白质聚集形成聚集。错误折叠的蛋白质可以成长和片段,创建种子遍布大脑形成新的集群。
废物的积累蛋白质在神经退行性疾病的早期开始程序在出现症状之前和大脑的损失。作为研究人员,我们想看看消除或减缓这些浪费蛋白质和种子的传播可以阻止或延缓疾病的进展。
针对垃圾处理
的glymphatic系统消除浪费,包括毒性蛋白,从大脑。
这brain-wide充满液体的网络空间,称为Virchow-Robin空间主要是我们清醒时关闭。但它踢到齿轮在睡眠中分发化合物重要的大脑功能,摆脱有毒废物。
这也许可以解释为什么所有生物,大、小(即使是苍蝇),需要睡眠。(有趣的是,鲸鱼和海豚大脑半球之间的替代他们的睡眠,保持其他半球清醒看捕食者和提醒他们呼吸。)
随着我们年龄的增长,睡眠质量下降和神经退行性疾病的风险,包括肌萎缩性侧索硬化症、增加。
睡眠障碍也ALS的常见症状,研究表明一个晚上不睡觉会导致增加积累有毒废物蛋白在大脑中。因此,我们认为在ALS glymphatic函数可能会受损。
衰老的老鼠
研究这个问题,我们向老鼠。动物转基因表达人类TDP-43-the蛋白与肌萎缩性侧索硬化症。通过喂养这些老鼠食物含有抗生素(强力霉素),我们可以关掉TDP-43蛋白表达,他们年龄正常。但当老鼠变成了正常的食物,TDP-43表达式是开启和错误折叠的蛋白质开始积累。
随着时间的推移,老鼠显示古典ALS的迹象包括渐进式肌肉损伤和脑萎缩。
使用核磁共振成像(MRI)大脑结构在这些老鼠,我们调查glymphatic函数仅仅三周后打开TDP-43表达式。
当我们看到glymphatic系统去工作,我们看到了TDP-43小鼠glymphatic间隙比的控制没有转基因小鼠。重要的是,这些差异很早就被认为在疾病过程中。
我们的研究提供了第一个证据glymphatic系统可能是一个潜在的治疗目标治疗肌萎缩性侧索硬化症。
肌萎缩性脊髓侧索硬化症是成人最常见的运动神经元疾病。延迟诊断和不确定的预后一般,对疾病进展的影响。
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——《柳叶刀》(@TheLancet)2022年3月28日
我们怎样才能改善glymphatic功能?
并不是所有的睡眠都是平等的。包括睡觉快速眼球运动(REM)和非快速眼动睡眠。这一阶段包括慢波睡眠- - - - - -当glymphatic系统是最活跃的。睡眠疗法加强这一阶段可能是特别有利于防止肌萎缩性侧索硬化症等疾病。
睡眠姿势也被认为影响glymphatic间隙。
啮齿动物的研究证明了glymphatic间隙中最有效的横向(或侧睡)的位置,相对于仰卧位(背面)或(front-lying)位置。原因尚未完全清楚,但可能与重力的影响,压缩和拉伸的组织。
生活方式可能有助于改善glymphatic函数。欧米伽- 3,提供中发现的海洋鱼类,长期以来一直被认为是有利于健康和减少的风险神经退行性疾病。新的研究显示这些好处可能是部分原因是积极的影响欧米伽- 3 glymphatic功能。
适量的酒精可以提高垃圾清除。在小鼠研究中,短期和长期接触少量的酒精被证明增强glymphatic功能而高剂量有相反的效果。
锻炼也被证明是有益的。
所有这些研究表明小生活方式的改变可以改善大脑浪费间隙神经退行性疾病的风险降到最低。接下来,研究需要关注治疗直接针对glymphatic系统来帮助那些已经患有这些使人衰弱的疾病。
进一步探索
