睡眠不足导致痴呆的生物学原理

2018-06-07 21:17:04  微科普
本文作者:朱川/编译

睡眠不足导致痴呆的生物学原理

2018-06-07 21:17:04
作者:朱川/编译
来源:微科普
字号:A+  A-

睡眠不足导致痴呆的生物学原理

脑脊液(Cerebro-Spinal Fluid,CSF) 为无色透明的液体,充满在各脑室、蛛网膜下腔和脊髓中央管内。脑脊液由脑室中的脉络丛产生,与血浆和淋巴液的性质相似,略带粘性。脑脊液属于细胞外液。正常脑脊液具有一定的化学成分和压力,对维持颅压的相对稳定有重要作用。脑脊液的作用:脑脊液不断产生又不断被吸收回流至静脉,在中枢神经系统起着淋巴液的作用,它供应脑细胞一定的营养,运走脑组织的代谢产物,调节着中枢神经系统的酸碱平衡。并缓冲脑和脊髓的压力,对脑和脊髓具有保护和支持作用。

最值得注意的就是:脑脊液负责运走脑组织的代谢产物。
 
脑组织的一种有害的代谢产物就是淀粉样β蛋白( amyloid-β,简称Aβ) 是由淀粉样前体蛋白( amyloid precursor protein,APP) 经 β-和 γ-分泌酶的蛋白水解作用而产生的含有 39-43 个氨基酸的多肽。它可由多种细胞产生,循环于血液、脑脊液和脑间质液中,大多与伴侣蛋白分子结合,少数以游离状态存在。
 
淀粉样β蛋白是由APP经β-和γ-分泌酶水解产生的。APP 是一种在各种组织中广泛存在,并集中表达于神经元突触部位的膜蛋白质,Aβ 片段即位于其跨膜区域。在正常的生理状态下,Aβ 在血液和脑脊液中都能被检测出。
 
淀粉样β蛋白对神经元的作用与其状态有关。溶解状态的 Aβ 在短时间内可促使神经突生长,提高神经元的存活率,而沉积状态的 Aβ 对神经元呈现相反的作用,引起与阿尔茨海默病相似的病理变化---神经突退缩和神经元变性,最显著地改变发生在衰老的哺乳类动物大脑。淀粉样β蛋白还会使大脑皮质发生组织坏死,周围神经元缺失及神经角质增生。
 
当人们睡眠时,大脑中的脑脊液充当了清洁工的工作,它填充了大脑周围的空白,并帮助大脑把脑中的废物卸下进入血液排出。值得注意的是,只有在睡眠时脑脊液才会流出。之后,科学家利用白鼠做了对比实验,发现在白鼠清醒的时候没有看到任何脑脊液的流出,而只有当白鼠睡着时脑脊液才开始工作。
 
淀粉样β蛋白是大脑产生的废物之一,科学家发现老年痴呆症患者大脑中的这种废物不能被及时清扫,这表明淀粉样β蛋白的累积是形成这种疾病的关键,对一些还不是很严重的老年痴呆症患者的临床观察发现,他们的睡眠时间不足,睡眠质量恶化。

>睡眠不足导致痴呆的生物学原理相关科普知识