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第一部分Alzheimer病患者睡眠片段化与Alzheimer病的交互作用目的明确Alzheimer病患者睡眠片段化与Alzheimer病的交互作用。首先观察Alzheimer病患者睡眠片段化的发生情况,了解睡眠片段化对Alzheimer病患者远期预后的影响。探讨AD患者与正常老年人相比,睡眠片段化的发生率是否更高,反之,睡眠片段化是否造成AD患者更为不良的远期预后,并讨论睡眠片段化对AD患者配偶照顾者的照料情绪产生何种影响。方法研究一:共43例未用药物的AD患者(AD组)和22名健康老年人(对照组)进行连续两个整晚的多导睡眠仪(PSG)监测,该监测用于评估睡眠片段化状态。日间嗜睡度用Epworth嗜睡量表(ESS)进行评估。研究二:共156例接受小剂量胆碱酯酶抑制剂治疗的AD患者纳入研究,其中患有睡眠片段化的为实验组(AD+SD组),共93例,入组标准为其照顾者报告患者每晚有两次以上的明显觉醒;未患有睡眠障碍(AD-SD)的为对照组,共63例。患者状况由PSG、系列睡眠和认知量表(包括MMSE、ADL、NPI、ESS)来评估。评估时间为入组时间和5年后,期间共死亡14例。所有AD+SD组患者(包括服药组和未服药组)的配偶照顾者都通过一系列量表来评估(包括PSQI、ESS、HAMA、HAMD和自编治疗态度问卷)其照料状况。结果研究一显示,73%的AD患者存在睡眠障碍,53.5%的AD患者存在日间嗜睡。两组间在总睡眠时间、睡眠效率、觉醒次数、入睡后觉醒时间上存在显著差异。有日间嗜睡(ESS分数>10分)和无日间嗜睡(ESS分数<10分)AD患者的总睡眠时间都显著低于对照组(p<0.01),有日间嗜睡组的总睡眠时间显著低于无日间嗜睡组(p<0.05)。有日间嗜睡(ESS分数>10分)和无日间嗜睡(ESS分数<10分)AD患者的睡眠效率都显著低于对照组(p<0.01)。有日间嗜睡(ESS分数>10分)和无日间嗜睡(ESS分数<10分)AD患者的觉醒次数都显著高于对照组(p<0.01)。有日间嗜睡(ESS分数>10分)和无日间嗜睡(ESS分数<10分)AD患者的入睡后觉醒时间都显著高于对照组(p<0.01)。同对照组相比,无日间嗜睡(ESS分数<10分)AD患者的慢波睡眠(SWS)潜伏期所占比例明显减少(p<0.05)。以上结果说明AD患者会出现明显的睡眠片段化现象。研究二显示,存在睡眠片段化的AD组(AD+SD组)的一系列睡眠参数基线值,包括觉醒次数(P<0.01)、ESS分数(P<0.01)、PSG指标[卧床时间(P<0.05)、睡眠时间(P<0.01)、睡眠效率(P<0.05)、REM潜伏期(P<0.01)、S3期比率(P<0.01)、REM期比率(P<0.01)]比AD-SD组的结果更差,该结果验证了入组标准(AD患者存在睡眠片段化现象)。5年后,AD+SD组的MMSE(P<0.01)和ADL(P<0.01)的分数显著低于AD-SD组;AD+SD组内有更多的患者住在养老院(P<0.05),其饮食问题(P<0.05)、精神病性症状(P<0.01)出现更多,这一结果显示由于睡眠片段化的存在导致AD患者预后更差。AD+SD患者中服药组配偶照顾者的ESS(P<0.01)、PSQI(P<0.01)、HAMA(P<0.05)、HAMD(P<0.01)的分数显著优于未服药组,AD+SD组配偶照顾者对患者剩余存活时间(P<0.01)和当患者存在躯体疾病时愿意积极抢救的比例(P<0.01)也显著低于AD-SD组,说明AD患者睡眠片段化会显著影响其照顾者的照料情绪,对AD患者存在不利影响。结论AD患者更易出现睡眠片段化,睡眠片段化也会导致AD患者更加不良的远期预后,并影响到AD患者照顾者的照料情绪。临床上AD患者的睡眠片段化与Alzheimer病之间存在交互作用,具体机制有待进一步研究。第二部分睡眠片段化对AD模型大鼠脑病理改变的影响及机制研究目的根据上文可知,临床AD患者的睡眠片段化与Alzheimer病之间存在交互作用,其具体机制未明。本部分研究首先利用AD模型大鼠,观察AD模型大鼠是否出现睡眠片段化。其次,为了加速睡眠片段化对AD病理改变的病理进程,本研究使用了睡眠干扰(sleep interruption,SI)对AD模型大鼠进行睡眠片段化处理,观察海马脑组织间液β淀粉样蛋白(ISF Aβ)浓度,并观察下丘脑orexin浓度变化。最后,在睡眠片段化后AD模型大鼠进行侧脑室注射orexin及其受体拮抗剂Almorexant,观察海马ISF Aβ浓度变化和觉醒时间变化,明确orexin是否在睡眠片段化加速AD病理改变中是否起到中介作用。方法选用雄性成年Sprague-Dawley大鼠,麻醉后同时安放脑电记录电极和微透析引导管及基座。研究一中,第一部分是将大鼠分为模型组和假手术组,模型组经1周恢复期后在双侧海马注射Aβ25-35制作AD模型,假手术组同样位置注射生理盐水。两组于造模后第21天至第26天(d21-d26)进行Morris水迷宫行为学检测。两组在d30,d31连续两天收集脑电数据。研究一的第二部分是在大鼠AD造模验证后,d27收集一天的海马脑ISF Aβ和下丘脑orexin数据作为基线,d28进行分组,一组进行睡眠干扰(SI),目的是加速进行睡眠片段化,该组为SI组,共7天。该法将大鼠放置在一自动运行的皮带上,速度为0.02m/s,皮带停止与运动时间比为90s:30s。另一组为运动对照组(EC),保证两组大鼠运动量相同。恢复3天后,分别收集d38,d39两天的海马和下丘脑处脑组织间液,检测海马ISF Aβ和下丘脑orexin水平。研究二中,大鼠在前期的手术、AD造模、片段睡眠剥夺、恢复期之后,一组大鼠于d39分两组分别进行orexin和vehicle侧脑室注射,于d38,d39收集2天的脑组织间液,测ISF Aβ,同时记录睡眠脑电指标。另一组大鼠于d39分两组分别进行orexin拮抗剂Almorexant和vehicle侧脑室注射,于d38,d39,d40收集3天的脑组织间液,测ISF Aβ,同时记录睡眠脑电指标。睡眠脑电指标采用Sleep Sign软件自动分析后人工修正,脑ISF中的Aβ浓度和orexin浓度均由ELISA法测定。结果研究一的结果显示,夜间期和日间期AD模型组大鼠的总觉醒时间明显高于假手术对照组(P<0.01),说明AD模型大鼠会随着病情进展出现睡眠片段化现象。与运动对照组(EC)相比,睡眠片段化组(SI)的ISF Aβ浓度显著升高(P<0.01),说明睡眠片段化可加速AD模型大鼠脑的病理改变。SI组的orexin浓度(与ISF Aβ相比)呈同时相的显著升高(P<0.01),说明睡眠片段化使orexin与ISF Aβ呈同时相、同趋势的变化。研究二的结果显示,在睡眠片段化处理后的AD模型大鼠中,orexin注射后AD模型大鼠的ISF Aβ浓度显著升高(P<0.01),觉醒时间显著延长(P<0.01);orexin受体拮抗剂Almorexant注射后AD模型大鼠的ISF Aβ浓度降低(P<0.05),觉醒时间显著缩短(P<0.01);两组Vehicle的注射对大鼠脑ISFAβ的影响都不显著(p>0.05)。以上结果说明睡眠片段化可以通过orexin通路来进一步调节ISFAβ浓度。结论AD模型大鼠存在睡眠片段化现象,睡眠片段化也会加速AD模型大鼠脑的病理改变,其机制可能是睡眠片段化通过Orexin通路进一步影响AD模型大鼠的ISFAβ水平。以上结果表明,睡眠片段化与AD存在交互作用,orexin在此过程中可能起到一定作用。