摘要:最新科学研究揭示,长期的情绪障碍与睡眠问题不仅影响生活质量,更可能加速大脑衰老进程,增加阿尔茨海默病、帕金森病等神经退行性疾病的风险。
撰文:Dr.韦
本文审核专家:江苏大学附属医院李晶教授
在快节奏的现代社会中,焦虑、抑郁和失眠已成为困扰各年龄段人群的"现代文明病"。
然而,这些看似普通的健康问题,可能隐藏着更深层的生物学意义——它们或是大脑衰老与退行性改变的早期预警信号。
最新科学研究揭示,长期的情绪障碍与睡眠问题不仅影响生活质量,更可能加速大脑衰老进程,增加阿尔茨海默病、帕金森病等神经退行性疾病的风险。
与此同时,干细胞外泌体作为医学前沿领域的新星,正展现出逆转这一进程的潜力。
失眠、焦虑、抑郁:现代社会的“健康流行病”
夜晚辗转反侧,白天精神萎靡,失眠已成为许多人的日常写照。而伴随失眠而来的,往往是难以名状的焦虑和挥之不去的抑郁情绪。
根据中国睡眠研究会等机构在 2023 年公布的《中国睡眠大数据报告》,中国成年人失眠发生率为 38.2%,有睡眠障碍的人数高达 5.1 亿。
根据《2024年情绪与健康睡眠白皮书》上披露的数据,在接受调查的人群当中,95%表示最近一年有过健康困扰,人均3.6个健康困扰,担忧普涨。其中,睡眠问题最为突出,情绪问题也不容乐观。
据报道,成年人以及老龄化人口中失眠的发病率不断上升,对生活质量产生了负面影响。
睡眠障碍及焦虑、抑郁等负面情绪催人老,背后可能是大脑退行性的改变
睡眠问题其实有很多种,比如老睡不着的失眠症、睡觉时会呼吸暂停的综合征,还有睡觉时间被打乱的昼夜节律失调等等。
这些问题的原因复杂,跟大脑里的一些化学物质不平衡(比如5-羟色胺、γ-氨基丁酸)、压力反应系统过度激活(就是下丘脑-垂体-肾上腺轴,简称HPA轴),还有神经炎症都有关系[1]。
临床研究表明,睡眠障碍是阿尔茨海默病(AD)的早期生物标志物之一。AD患者脑内β-淀粉样蛋白(Aβ)的清除依赖睡眠期间的脑脊液循环,睡眠剥夺会加速Aβ沉积。类似地,帕金森病(PD)患者因快速眼动睡眠期障碍,导致多巴胺能神经元进一步退化。
图片来自文献[2]
除了睡眠问题,研究还发现,焦虑、抑郁等负面情绪会促进年龄相关痴呆症等病理性衰老过程的发展。来自日内瓦大学的神经科学家对年轻人和老年人在面临心理痛苦时大脑的活动进行观察[2],他们发现老年人的神经元连接表现出显著的情绪惯性,负面情绪会在很长一段时间内过度改变它们,特别是在后扣带皮层和杏仁核中,这两个大脑区域与情绪管理和自传体记忆密切相关。
通过分析,研究人员认为,更好地管理负面情绪,可能有助于限制神经退行性病变。
干细胞外泌体:改善睡眠障碍的“钥匙”
干细胞外泌体是干细胞分泌的纳米级囊泡,内含蛋白质、RNA(如miRNA)、脂质等生物活性物质。
近年来的研究发现,干细胞外泌体不仅能够调节免疫、修复损伤,甚至可能成为改善睡眠障碍的“钥匙”。
那么外泌体又是如何干预睡眠障碍?下表干细胞外泌体干预睡眠障碍的作用机制[3]:
从这篇文献可以得出,干细胞外泌体在改善睡眠障碍方面具有着很大的潜力。
干细胞外泌体:调节炎症,缓解失眠、焦虑、抑郁
研究发现[4],间充质干细胞外泌体通过调节神经炎症和突触功能,对睡眠剥夺引起的精神性障碍具有治疗潜力。
(1) 间充质干细胞外泌体可减轻睡眠障碍引起的焦虑行为
(2) 间充质干细胞外泌体可减弱睡眠剥夺引起的认知障碍
(3) 间充质干细胞外泌体可增加触突关键蛋白的表达
近期,发表于《Molecular Therapy: Methods & Clinical Development》的研究表明,脐带间充质干细胞(hUC-MSCs)外泌体通过调节小鼠的神经炎症和突触功能,对睡眠剥夺引起的精神性障碍具有治疗潜力[4]。
该篇文献证实人脐带间充质干细胞(hUC-MSCs)外泌体可显著上调海马区HSP70表达,并通过抑制TLR4/NF-κB通路降低促炎因子(TNF-α、IL-1β)水平,缓解睡眠剥夺小鼠的神经炎症。
(1)间充质干细胞外泌体可减轻睡眠障碍引起的焦虑行为
作者研究了热休克预处理的人脐带间充质干细胞(hUC- MSCs)衍生的外泌体对小鼠睡眠剥夺引起的焦虑样行为的潜在治疗效果。
结果显示,通过增加行走距离、繁殖次数、在开放臂中花费的时间,以及进入开放臂的条目证实,接受热休克处理的人脐带间充质干细胞外泌体显著减轻了睡眠剥夺引起的焦虑样行为。
图片引用自文献4
(2)间充质干细胞外泌体可减弱睡眠剥夺引起的认知障碍
在这项研究中,研究人员调查了热休克预处理的人脐带间充质干细胞衍生的外泌体对小鼠睡眠剥夺引起的认知障碍的潜在治疗效果。在这个测试中,新臂停留时间和自发交替次数被用作认知功能的指标。
图片引用自文献4
(3)间充质干细胞外泌体可增加触突关键蛋白的表达
作者收集了海马组织进行蛋白质分析,检测了关键突触可塑性相关分子——即突触后密度蛋白95(PSD95)和脑源性神经营养因子(BDNF)的蛋白表达。研究结果表明,用热休克预处理的hUC-MSCs衍生的EVs治疗导致PSD95 (p=0.017)和BDNF(p=0.002)的表达显著增加。
图片引用自文献4
(4)间充质干细胞外泌体可减轻睡眠剥夺引起的海马区神经炎症
研究人员使用ELISA检测了海马区肿瘤坏死因子α(TNF-α)、白细胞介素-1β(IL-1β)、单核细胞趋化蛋白-1(MCP-1)和白细胞介素-10的蛋白水平。进一步证明其可通过抑制TLR4和p 65的表达,抑制小鼠海马区的剥夺性神经炎症。
小结
失眠、焦虑、抑郁等问题,虽看似是现代生活的“副产品”,实则可能是大脑内部退行性改变的外在表现。面对这一挑战,我们不仅要关注表面的症状,更要深入探究其背后的生理机制。干细胞外泌体的出现,为我们提供了一种全新的视角和解决方案。随着研究的不断深入,我们有理由期待,在不久的将来,干细胞外泌体能够成为改善脑部健康、提升生活质量的重要工具,让每一个人都能享受到高质量的睡眠和愉悦的心情。
参考文献:
[1]Patel D, Steinberg J, Patel P. Insomnia in the Elderly: A Review. *J Clin Sleep Med*. 2018;14(7):1017-1024. doi:10.5664/jcsm.7172 .
[2] Baez-Lugo, S., Deza-Araujo, Y.I., Maradan, C. et al. Exposure to negative socio-emotional events induces sustained alteration of resting-state brain networks in older adults. Nat Aging (2023). https://doi.org/10.1038/s43587-022-00341-6
[3] Lin Y, et al. Extracellular vesicles ameliorates sleep deprivation induced anxiety-like behavior and cognitive impairment in mice. Mol Ther Methods Clin Dev. 2024;32(1):101207.
[4] Yiqin Lin,Zhen-Ming Kang,Che Su, et al. Extracellular vesicles containing upregulated HSP70 from heat shock pretreated human umbilical cord mesenchymal stem cells ameliorates sleep deprivation induced anxiety-like behavior and cognitive impairment in mice. Molecular Therapy - Methods & Clinical Development. 2024;0 (0):101207-101207. doi:10.1016/j.omtm.2024.101207
来源:耳垣说健康