睡眠紊亂是抑鬱症的常見症狀,因此醫生在診斷抑鬱症時首先會關注失眠和嗜睡。然而,現在,科學家們首次觀察到抑鬱症患者大腦中的生物鐘功能失常。
根據今天(5月13日)發表在《美國國家科學院院刊》上的一項新研究,患有重度抑鬱症(也稱為臨床抑鬱症)的人,其大腦各區域的晝夜節律均被打亂。研究人員觀察了精神健康捐贈者的死後大腦樣本,並將其與死時患有重度抑鬱症的人的樣本進行了比較。
他們發現,抑鬱症患者大腦中的基因活動未能遵循健康的24小時週期。
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“他們的睡眠週期似乎既發生了偏移又被打亂了,”研究人員、密歇根大學人類遺傳學教授李俊(音譯)說。[關於睡眠你必須知道的5件事]
生物鐘
每個人天生就擁有一個基因組,作為構建構成身體的蛋白質的藍圖。但基因並非穩定的蛋白質構建機器。相反,它們的活動水平會發生變化,根據情況表達或多或少。影響基因表達的一個因素是每日光照週期。
特別是,大腦深處稱為下丘腦的區域中的細胞充當起搏器,設定生物鐘,並使身體其他部位的細胞保持大約24小時的週期。起搏器細胞解釋了為什麼時差如此痛苦:這個生物鐘需要時間來適應新的時區。
為了更好地瞭解抑鬱症患者的基因表達如何變化,李和他的同事們觀察了35名患有重度抑鬱症的患者和55名精神健康者的腦部,所有這些人在一天中的不同時間死亡。捐贈的大腦包含了每次死亡時基因表達的指紋。研究人員檢查了六個主要大腦區域的這種基因表達:背外側前額葉皮層、杏仁核、小腦、前扣帶皮層、伏隔核和海馬體。
週期紊亂
在健康人中,明顯出現了一個週期。在一天中同一時間死亡的人表現出相似的腦部基因表達模式。
“有些基因在一天中會從高到低再到高,”李告訴《生命科學》。“其他基因則會從低到高再到低。”
這些模式如此清晰,以至於研究人員可以透過觀察大腦中的基因表達,並利用這些資訊來確定死亡時間——但只能在健康的大腦中。抑鬱症患者的大腦不遵循健康的模式。
例如,在健康人中,在表現出最清晰迴圈模式的16個基因中,有11個基因在四個或更多的大腦區域中迴圈。相比之下,在患有重度抑鬱症的人中,只有兩個基因在多個區域表現出清晰的迴圈模式,而且沒有一個基因在三個以上的區域迴圈。
李說,抑鬱症患者大腦中缺乏細胞迴圈的證據可能表明,抑鬱症患者的晝夜節律只是被扁平化了。或者,模式的缺失可能揭示了每日週期的偏移,以至於在抑鬱症患者的大腦中無法檢測到這些模式。
為了驗證這個想法,研究人員比較了在不同時間死亡的抑鬱症患者的基因表達,並發現了一些相似之處。研究人員說,這表明抑鬱症患者的生物鐘可能已經偏移了幾個小時。
然而,另一項分析發現,在抑鬱症患者中,原本預計會一起移動的基因並沒有這樣做。這一發現表明,生物鐘被打亂了。
換句話說,李說,抑鬱症患者大腦的問題似乎既包括偏移,也包括紊亂。
他說:“他們似乎在一天中錯誤的時間睡覺,而且他們的睡眠質量也與健康的睡眠不同。”
研究人員發現,在被診斷為重度抑鬱症但死前沒有服用抗抑鬱藥的患者中,睡眠週期的偏移仍然存在,這表明是疾病本身而非治療導致了晝夜節律問題。
李說,抑鬱症患者的失眠和嗜睡症狀已經啟發了諸如光療等治療方法,以試圖重置生物鐘。這項新研究證實了這種方法可能有效。他還說,研究人員也可能能夠開發出藥物治療方法來修復生物鐘。
李說:“這加強了舊的觀點,即嘗試解決睡眠週期是診斷和治療中的一個好方法。”
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