目前有 600 万美国人患有阿尔茨海默病,预计到 2050 年,这一数字将跃升至 1300 万左右。这还不包括数以百万计的亲人,他们的生活也被这种渐进性神经退行性疾病所改变。大约 80% 的阿尔茨海默氏症患者的昼夜节律也会受到严重破坏,而昼夜节律是调节许多重要生理过程的内部生物钟。
昼夜节律紊乱通常表现为夜间精神错乱(又称日落症)、睡眠困难以及睡眠/觉醒周期的改变。目前还没有针对这种疾病的治疗方法。
这幅共聚焦显微镜图像显示的是小鼠大脑中的淀粉样蛋白斑块(蓝色和红色)--淀粉样蛋白斑块的堆积是迄今为止阿尔茨海默病最有据可查的生化标志。
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资深作者、加州大学圣地亚哥分校医学院神经科学系教授保拉-德斯普拉茨(Paula Desplats)说:"阿尔茨海默氏症的昼夜节律紊乱是导致病人被送进养老院的主要原因。我们所能做的任何帮助患者恢复昼夜节律的事情,都将对我们如何在临床上控制阿尔茨海默氏症以及护理人员如何帮助患者在家中控制疾病产生巨大的影响"。
加州大学圣地亚哥分校的研究人员在对患有阿尔茨海默氏症的小鼠进行的一项研究中发现,以昼夜节律为重点,间歇性地喂养小鼠,可以纠正小鼠体内生物钟的紊乱,减轻这些使人衰弱的症状。
这些小鼠按照精确的时间限制计划进行喂养,但每天的进食量仍保持不变,结果表明它们的认知功能(尤其是记忆力)大为改善,大脑淀粉样蛋白的堆积也有所减少。
"多年来,我们一直认为阿尔茨海默氏症患者的昼夜节律紊乱是神经变性的结果,但现在我们发现情况可能恰恰相反--昼夜节律紊乱可能是阿尔茨海默氏症病理的主要驱动因素之一,"德斯普拉茨说。"这使得昼夜节律紊乱成为阿尔茨海默氏症新疗法的一个有希望的靶点,而我们的研究结果为纠正这些紊乱提供了一种简便易行的方法的概念验证。"
研究人员说,小鼠每天在6小时的时间窗口内摄入食物;对于人类来说,这相当于每天禁食14小时左右。
在与全天候提供食物的对照组进行测试时,禁食组的小鼠在记忆测试中表现更好,夜间不那么多动,睡眠时间更有规律,干扰更少。除了记忆力之外,禁食小鼠在其他认知测试中的表现也更好,这表明限时进食疗法可以缓解许多阿尔茨海默病症状。
加州大学圣地亚哥分校医学院 Desplats 实验室博士后研究员丹尼尔-惠特克(Daniel Whittaker)主持了小鼠实验和数据分析。
这并不是第一项研究间歇性禁食与大脑健康之间关系的研究。同样是在小鼠身上,科学家们注意到,当动物被安排禁食时,长期记忆力会得到增强,而且在分子水平上,这可能有助于人体的天然蛋白质处置机制清除与阿尔茨海默氏症有关的残渣。
这项最新研究还揭示了生物钟引导下的间歇性禁食对神经机制的独特影响。与阿尔茨海默氏症和神经炎症有关的多个基因在禁食小鼠体内的表达方式不同,这需要进一步研究,而且大脑中积累的淀粉样蛋白也有所减少。
虽然这项研究也是在小鼠模型上进行的,但这是一条很有前景的研究路线,如果被证明对人类同样有益,就可以很容易地融入临床治疗中。而且只需要改变生活方式,而不需要药物。
作者相信,这些发现将为人类临床试验铺平道路。
"限时进食是一种人们可以轻松、立即融入生活的策略,"德斯普拉茨说。"如果我们能在人类身上重现我们的结果,那么这种方法就能成为一种简单的方法,极大地改善阿尔茨海默氏症患者和照顾他们的人的生活。"
这项研究发表在《细胞代谢》(Cell Metabolism)杂志上。