一项研究表明,限时喂养可以改善老鼠与阿尔茨海默病相关的昼夜节律紊乱,提高记忆力,减少大脑中有害蛋白质的积累。这种基于生活方式改变的方法可能为阿尔茨海默病患者提供一种新的护理策略。
阿尔茨海默病的一个特征是破坏人体的昼夜节律,即调节我们许多生理过程的内部生物钟。近80%的阿尔茨海默病患者都有这些问题,包括睡眠困难和夜间认知功能恶化。然而,目前还没有针对阿尔茨海默病这方面的治疗方法。
近期研究成果
加州大学圣地亚哥分校医学院的研究人员在老鼠身上进行的一项新研究表明,有可能通过限时进食来纠正阿尔茨海默病中出现的昼夜节律中断,限时进食是一种间歇性禁食,重点是限制每天的进食时间,而不限制食物的摄入量。
这张共聚焦显微镜图像显示了老鼠大脑中的淀粉样斑块(蓝色和红色)。淀粉样斑块的积累是阿尔茨海默病最充分的生化标志。来源:加州大学圣地亚哥分校健康科学
在最近发表在《细胞代谢》(Cell metabolism)杂志上的这项研究中,按限定时间进食的老鼠表现出记忆力的改善,并减少了大脑中淀粉样蛋白的积累。作者表示,这些发现可能会导致人体临床试验。
加州大学圣地亚哥分校医学院神经科学系教授、资深研究作者Paula Desplats博士说:“多年来,我们认为阿尔茨海默氏症患者的昼夜节律紊乱是神经退行性变的结果,但我们现在知道情况可能正好相反——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。”“这使得昼夜节律紊乱成为阿尔茨海默病新疗法的一个有希望的目标,我们的研究结果为纠正这些紊乱提供了一种简单易行的方法。”
对病人护理的启示
阿尔茨海默病影响着600多万美国人,许多人认为这是美国即将面临的最大健康挑战。阿尔茨海默氏症患者的昼夜节律会受到各种各样的干扰,包括睡眠/觉醒周期的改变、认知障碍和夜间混乱加剧、入睡和保持睡眠困难。
Daniel Whittaker博士是加州大学圣地亚哥分校医学院Desplats实验室的博士后研究员,他领导了这项研究的小鼠实验和数据分析。来源:加州大学圣地亚哥分校健康科学
“阿尔茨海默氏症的昼夜节律紊乱是养老院安置的主要原因,”Desplats说。“我们所能做的任何帮助患者恢复昼夜节律的事情,都将对我们在临床上如何管理阿尔茨海默氏症,以及护理人员如何帮助患者在家中管理这种疾病产生巨大影响。”
实验方法与结果
提高生物钟是一种改善健康状况的新方法,实现这一目标的一种方法是控制每天的喂养和禁食周期。研究人员在患有阿尔茨海默病的老鼠模型中测试了这一策略,他们给老鼠喂食有时间限制的计划,每天只允许它们在6小时内进食。对人类来说,这相当于每天禁食14个小时。
与全天候喂食的对照组小鼠相比,限时喂食的小鼠记忆力更好,夜间不那么活跃,睡眠作息更规律,睡眠中断也更少。接受测试的老鼠在认知评估方面也比对照组老鼠表现得更好,这表明限时进食计划能够帮助减轻阿尔茨海默病的行为症状。
研究人员还观察到小鼠在分子水平上的改善。研究人员发现,在进食时间有限的小鼠中,与阿尔茨海默氏症和神经炎症相关的多个基因表达不同。他们还发现,进食时间表有助于减少大脑中积累的淀粉样蛋白的数量。淀粉样蛋白沉积是阿尔茨海默病最著名的特征之一。
由于限时进食计划能够极大地改变小鼠阿尔茨海默氏症的病程,研究人员乐观地认为,这些发现可以很容易地转化为临床,特别是因为新的治疗方法依赖于生活方式的改变,而不是药物。
Desplats说:“限时进食是一种人们可以很容易地立即融入生活的策略。”“如果我们能在人类身上复制我们的结果,这种方法可能是一种简单的方法,可以极大地改善阿尔茨海默病患者和照顾他们的人的生活。”
参考文献:Daniel S. Whittaker, Laila Akhmetova, Daniel Carlin, Haylie Romero, David K. Welsh, Christopher S. Colwell和Paula Desplats, 2023年8月21日,《细胞代谢》,“通过限时喂养的昼夜节律调节挽救了阿尔茨海默病小鼠模型的脑部病理并改善了记忆”。DOI: 10.1016 / j.cmet.2023.07.014
该研究的共同作者包括丹尼尔·惠特克、莱拉·艾哈迈托娃、丹尼尔·卡林、海莉·罗梅罗和大卫·k·威尔士,他们都来自加州大学圣地亚哥分校,以及加州大学洛杉矶分校的克里斯托弗·s·科尔韦尔。
本研究部分由美国国家老龄研究所(拨款AG061831和5T32AG066596-02)和美国国家神经疾病和中风研究所(拨款P30NS047101)资助。