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2024.01.01河北
王共强安徽中医药大学神经病学研究所
来自伦敦大学学院的研究团队通过超10年的跟踪随访发现在50岁和60岁的参与者中，同样是高运动量，短睡眠相比最佳睡眠，认知下降速度更快，10年后，高运动量但是短睡眠的参与者，认知评分与低运动量且短睡眠的参与者相似，睡眠不足抵消了运动的认知益处。研究成果2023年7月12日发表在TheLancetHealthyLongevity期刊上。
运动和睡眠之间是相互关联的，较多的中高等强度的运动与更好的睡眠质量有关。运动和睡眠可能通过不同的机制影响认知功能，它们的相互作用会对认知功能产生怎样的影响，还不能够确定。
这项研究使用了英国纵向老龄化研究（ELSA）的参与者数据，ELSA是一项针对50岁及以上英国人的全国代表性队列研究，研究人员此次分析了2008年1月1日至2019年7月31日间的随访数据，共包含8958例基线时50-59岁的参与者。在运动维度上，参与者被分为高运动量（3069例）和低运动量组（5889例），高运动量组中50%报告＞1次/周的轻、中和高强度运动，37.8%报告＞1次/周的轻和中强度运动，每月或每周一次的高强度运动。低运动量组中40.5%报告＞1次/周的轻和中强度运动，但没有高强度运动，25.7%报告＞1次/周的轻度运动，≤1次/周的中等强度运动，无高强度运动。在睡眠维度上，参与者被分为短（＜6h）、最佳（6-8h）和长睡眠（＞8h）三组。
认知功能的评估包括情景记忆测试和语言流利度测试，研究人员将测试的评分标准化，并平均化产生一个标准化的综合认知评分。为了减少临床前或临床痴呆症状对运动和睡眠的影响，研究人员排除了在随访期间报告痴呆症诊断的参与者，以及标准化评分低于判断认知障碍的截断值的参与者。
在模型中纳入了运动和睡眠交互项后，研究人员发现了运动和睡眠与认知轨迹之间的共同关联。50岁时，高运动量+最佳睡眠的参与者，比低运动量+短睡眠的参与者认知评分高0.14SD，比低运动量+最佳睡眠的参与者高0.05SD，比低运动量+长睡眠的参与者高0.11SD。高运动量+最佳睡眠与高运动量+短睡眠或长睡眠的参与者之间的差异较小。60岁和70岁的结果相似。
认知能力的先下降在不同运动量和睡眠组之间也有所不同。首先，高运动量+长睡眠比高运动量+最佳睡眠的参与者下降速度更慢；其次，基线年龄50岁的参与者中，高运动量+短睡眠比高运动量+最佳睡眠，认知下降速度更快，基线年龄60岁的参与者也是如此，这导致了，在10年随访后，高运动量+短睡眠的参与者认知评分与低运动量+短睡眠的参与者相似。以高运动量+最佳睡眠为对照（Ref），不同运动量和睡眠状况的参与者的认知下降速度
原文索引：BloombergM,etal.Jointassociationsofphysicalactivityandsleepdurationwithcognitiveageing:longitudinalanalysisofanEnglishcohortstudy.LancetHealthyLongev.2023Jul;4(7):e345-e353.doi:10.1016/S2666-7568(23)00083-1.
原文索引：HimaliJJ,etal.AssociationBetweenSlow-WaveSleepLossandIncidentDementia.JAMANeurol.2023Dec1;80(12):1326-1333.doi:10.1001/jamaneurol.2023.3889.
来自北京生命科学研究所/清华大学生物医学交叉研究院的研究团队发现长期睡眠剥夺触发小鼠危及生命的细胞因子风暴，并进一步阐明了背后的机制——睡眠剥夺诱导PGD2在大脑内积累，随后ABCC4转运蛋白介导的脑源性PGD2外排穿过血脑屏障，导致促炎细胞因子的过量产生，最终导致细胞因子风暴样表型和多器官功能障碍综合征（MODS）。研究成果2023年12月7日发表在Cell期刊上。
在这项研究中发现，小鼠肠道中活性氧的积累与睡眠剥夺后免疫反应强度有关，这表明活性氧的产生是睡眠剥夺导致的免疫激活的结果，而非原因。此外，使用抗氧化剂清除肠道中积累的活性氧，并不能减少睡眠剥夺对小鼠的致死作用。这些结果表明，在小鼠中，睡眠剥夺导致的死亡与肠道中的活性氧无关。
原文索引：SangD,etal.Prolongedsleepdeprivationinducesacytokine-storm-likesyndromeinmammals.Cell.2023Dec7;186(25):5500-5516.e21.doi:10.1016/j.cell.2023.10.025.
4.Neurology：不规律睡眠与痴呆风险关联
来自澳大利亚莫纳什大学、美国哈佛大学的研究人员一项研究发现睡眠不规律的人患痴呆症的风险更高，与睡眠规律性一般的人相比，睡眠规律评分最低的人患痴呆症的风险高53%。简单来说，今晚10点睡，明晚11点睡，后天熬个夜，这种睡眠模式或增加痴呆风险。研究成果2023年12月13日发表在Neurology期刊上。
在这项研究中，研究人员分析了UKBiobank数据库中的88094名参与者，平均年龄为62岁，女性占56%，通过佩戴腕式设备收集了参与者的睡眠数据，使用睡眠规律指数（SRI）计算出参与者的睡眠规律，即每天睡眠-觉醒模式的一致性，分析了睡眠规律与患痴呆症风险的关联。在平均7.2年的随访期间，共记录了480例痴呆病例。
研究发现，睡眠规律评分与痴呆风险之间存在联系，与睡眠规律性一般的人相比，睡眠最不规律的人患痴呆症的风险最高。参与者的平均睡眠规律评分为60分，得分最低5%的人睡眠最不规律，平均得分为41，得分最高5%的人睡眠最规律，平均得分为71。与平均睡眠规律评分相比，睡眠最不规律的人患痴呆症的风险最高，高出53%。
根据研究数据，对于睡眠不规律的人来说，只需要将睡眠规律性提高到平均水平，就可以预防痴呆症。这是一项观察性研究，并没有表明规律的睡眠与痴呆风险之间的因果关系，还需要进一步的研究。
原文索引：Yiallourou,StephanieR.etal.AssociationoftheSleepRegularityIndexWithIncidentDementiaandBrainVolume.Neurology(2024):n.pag.doi:10.1212/WNL.0000000000208029.
5.CurrBiol：揭示压力应激降低睡眠质量的神经机制
在这项最新研究中，研究团队首先在小鼠中进行睡眠监测。他们发现，小鼠在自然睡眠期间，下丘脑视前区（POA）的谷氨酸能神经元（VGLUT2）会在NREM期间被节律性地激活。
该研究还发现，在正常情况下，VGLUT2神经元在清醒时最活跃，而在NREM和REM期间活性较低。然而，在NREM的微觉醒期间，VGLUT2神经元是POA内唯一活跃的神经元，它们的信号在微觉醒前就已经开始增加。为了进一步证实活跃的VGLUT2神经元确实是导致微觉醒的关键因素，研究团队通过光遗传技术刺激了睡眠小鼠的VGLUT2神经元，这种处理立即导致睡眠小鼠进入微觉醒状态，甚至是完全清醒。
原文索引：SmithJ,etal.Regulationofstress-inducedsleepfragmentationbypreopticglutamatergicneurons.CurrBiol.2023Dec8:S0960-9822(23)01585-3.doi:10.1016/j.cub.2023.11.035.
6.Translpsych：睡眠不足5小时，未来更易患抑郁！
研究人员使用8项流行病学研究中心抑郁量表（CES-D）评估参与者的抑郁发作情况，实际操作中删除了其中询问睡眠状况的1项，因此，量表总分介于0-7分，分数越高抑郁程度越高，≥4分被认为是病理性抑郁的临床重要指标。
原文索引：HamiltonOS,etal.Polygenicpredisposition,sleepduration,anddepression:evidencefromaprospectivepopulation-basedcohort.TranslPsychiatry.2023Oct20;13(1):323.doi:10.1038/s41398-023-02622-z.
7.Science：揭示心脏病患者睡眠障碍的神经节机制
心肌疾病患者（比如心脏病发作后）的褪黑激素水平会下降，这一事实早已为人所知。这通常被视为心脏病如何对全身产生系统性影响的又一例证。研究发现巨噬细胞（吞噬死亡细胞的细胞）会在患有心脏病的小鼠颈神经节中聚集。其背后的确切机制尚不清楚。这些巨噬细胞会导致神经节发炎和结疤，并破坏神经细胞。与人类一样，在小鼠中，从这些神经细胞延伸出来的长纤维---称为轴突---通向松果腺体。在疾病的晚期，连接松果腺体和神经系统的轴突数量大幅减少。小鼠体内的褪黑素减少，昼夜节律被打乱。
在人体中也发现了类似的有机效应。这项研究了九名心脏病患者的松果腺体。与对照组相比，他们发现这些患者体内的轴突明显减少。与小鼠一样，心脏病患者的颈上神经节（superiorcervicalganglion）也出现了疤痕，并明显增大。
除了为大量心脏病患者带来治疗睡眠障碍的新希望外，这项新的研究为我们提供了一个从新的视角观察神经节的理由。从诊断的角度来看，神经节也可能变得非常重要。因为他们检查的心脏病患者的颈神经节都明显增大，他们认为这可能是心力衰竭的一个指标。颈神经节的大小可以通过传统的超声波设备轻松检查出来。如果进一步研究证实了这一结果，那么当发现颈神经节增大时，最好对心脏进行更广泛的检查。
原文索引：ZieglerKA,etal.Immune-mediateddenervationofthepinealglandunderliessleepdisturbanceincardiacdisease.Science.2023Jul21;381(6655):285-290.doi:10.1126/science.abn6366.
8.SciTranslMed：揭示睡眠不足会变傻的神经机制
来自华盛顿大学医学院的研究团队一项研究发现，睡眠剥夺会阻止小胶质细胞正确清理淀粉样蛋白的沉积物，进而影响阿尔兹海默病（AD）病情进程，有助于解释长期观察到的睡眠不足与神经变性之间的联系。研究成果2023年4月26日发表在ScienceTranslationalMedicine期刊上。
了解睡眠如何调节这些复杂的神经胶质细胞相互作用，将开辟新的途径，进而有助于确定哪些分子途径可能最适合针对睡眠障碍和神经退行性疾病的早期治疗干预。睡觉质量高低对人的健康有着至关重要的作用，睡眠调节或许可作为阿尔茨海默病临床治疗的一种新的干预手段。
众所周知，溶酶体是有助于帮助分解细胞废物的细胞器。研究者们通过透射电镜技术发现，慢性睡眠剥夺（睡眠不足）导致5xFAD/T2CV小鼠小胶质细胞出现变形和肿胀的溶酶体形态变化。免疫荧光和蛋白免疫印迹实验发现在Aβ沉积存在的情况下，慢性睡眠剥夺诱导显著的溶酶体功能障碍，这导致小胶质细胞介导的Aβ清除过程受损，进一步加重AD病理发展。
为了解析TREM2在睡眠剥夺和AD病理中的作用机制，研究者们构建了分别表达人源化TREM2常见变体(5xFAD/T2CV)、TREM2功能缺失的R47H变体(5xFAD/T2R47H)和TREM2敲除(5xFAD/T2KO)的5xFAD小鼠模型，对这3种小鼠进行慢性睡眠剥夺实验（睡眠不足）。实验小鼠被放置在自动睡眠碎片室，该装置包括一个滑动条，设置为每30秒移动1次，每天移动6小时，睡眠剥夺实验持续6周。结果显示仅在睡眠剥夺的5xFAD/T2CV小鼠大脑中免疫阳性的Aβ沉积显著增加，说明睡眠剥夺诱导的Aβ沉积依赖于TREM2。
通过免疫荧光实验发现，存在或不存在Aβ沉积的情况下，慢性睡眠剥夺均可导致5xFAD/T2CV小鼠小胶质细胞的反应性增加，进一步三维重构发现脑内注射Aβ蛋白后，慢性睡眠剥夺增加了5xFAD/T2CV小鼠小胶质细胞中的Aβ沉积。也就是说，睡眠剥夺导致小胶质细胞的功能失调状态，使得小胶质细胞内Aβ的增加，尽管机体招募了大量的反应性小胶质细胞，但降解或清除大脑中的Aβ蛋白斑块效率降低了。
该研究揭示了睡眠不足如何影响小胶质细胞，发现TREM2介导睡眠剥夺诱导的小胶质细胞过度激活，以及β-淀粉样蛋白（Aβ）沉积增加。长期的慢性睡眠不足在调节小胶质细胞炎症和代谢反应以及大脑中的Aβ沉积方面起着关键作用，需要引起人们的重视。
原文索引：ParhizkarS,etal.SleepdeprivationexacerbatesmicroglialreactivityandAβdepositioninaTREM2-dependentmannerinmice.SciTranslMed.2023Apr26;15(693):eade6285.doi:10.1126/scitranslmed.ade6285.
9.Nature：揭示睡眠期间大脑两个半球之间“赢家通吃“的竞争
研究中通过同时记录澳洲鬃狮蜥大脑两侧的同一区域（称为屏状核）的神经元活动，这些作者发现在睡眠的慢波阶段，每一半球都独立于另一个半球运作。然而，令他们惊讶的是，在REM睡眠阶段，这两个半球变得精确同步，但这两个半球之间有20毫秒的极短延迟。研究者发现领先另一个半球20毫秒的半球在每个睡眠周期中平均在左半球和右半球之间切换一次。
通过比较REM睡眠期间在左、右屏状核（claustrum）上记录的信号强度，他们还观察到，活动较强的半球通常是领先的半球。表明大脑的两个半球在REM睡眠期间相互竞争，但在慢波睡眠期间不竞争，而且在竞争时，较强的半球将它的活动强加于另一个半球。这种形式的竞争被称为“赢家通吃”。
在了解大脑两个半球在REM睡眠期间是如何相互作用和竞争的过程中，研究者发现这种竞争并不是由于左、右屏状核之间的直接相互作用，而是由于在大脑更深处的中脑和后脑交界处发现的回路。这些所谓的峡部回路（isthmiccircuit）在所有脊椎动物中都有，包括哺乳动物和人类，并且在鸟类中得到了特别好的研究。在鸟类中，它们已被证明对清醒的鸟类（猫头鹰和鸽子）的某些形式的视觉注意很重要。通过仅破坏澳洲鬃狮蜥大脑的一个半球中这些峡部回路的一个组成部分进，Fenk及其同事们能够取消半球主导地位的定期切换，使完整的一个半球在整个晚上（连续多个晚上）支配另一个半球。
虽然这项新研究中涉及的回路组成部分（屏状核、中脑和峡部）存在于包括人类在内的哺乳动物中，但目前还不知道在人类的REM睡眠期间是否也会发生类似的竞争性相互作用。睡眠的机制和功能是复杂的，在任何动物中仍然知之甚少。在爬行动物中的这些新结果为睡眠动力学和功能的重要问题增加了新的复杂性。
原文索引：FenkLA,RiquelmeJL,LaurentG.Interhemisphericcompetitionduringsleep.Nature.2023Apr;616(7956):312-318.doi:10.1038/s41586-023-05827-w.
来自加利福尼亚大学等机构的科学家们通过研究发现睡眠药物或会增加白人患痴呆症的风险，但药物的种类和数量或许是解释疾病高风险的因素。研究成果2023年1月31日发表在JournalofAlzheimer'sDisease期刊上。
睡眠药物对老年人认知功能的影响存在一定的争议，这或许取决于睡眠质量，而且还因种族而异；此前研究结果表明，相比白人而言，黑人患阿尔兹海默病的风险或许更高，其拥有不同的风险因素和疾病表现，阿尔兹海默病是一种最常见的人类痴呆症。研究人员在一项“健康和机体组成研究计划”中纳入了大约3000名居住在养老院但未患痴呆症的老年人，对这些参与者进行了平均9年的跟踪调查，参与者的平均年龄为74岁，58%的参与者为白人，42%的参与者为黑人。
原文索引：LengY,etal.RaceDifferencesintheAssociationBetweenSleepMedicationUseandRiskofDementia.JAlzheimersDis.2023;91(3):1133-1139.doi:10.3233/JAD-221006.