夜班/轮班工作与晚年脑健康的关联:降低阿尔茨海默病病理负担的意外发现

【字体: 时间:2025年07月08日 来源:Brain Communications 4.1

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  为探究睡眠节律紊乱与痴呆风险的机制,伦敦大学学院团队利用1946年英国出生队列(NSHD),首次将31岁夜班/轮班工作史与70岁多模态脑影像(Aβ PET、WMHV、p-tau217)及78岁痴呆诊断关联分析。结果颠覆传统认知:夜班工作者虽脑体积减小3.4年等效老化且心血管风险更高,但淀粉样蛋白负荷(Aβ PET Centiloids降低9.45)和血浆磷酸化tau(p-tau217降低0.05 pg/mL)显著降低,AD风险减少67%。该发现挑战"睡眠障碍直接导致Aβ沉积"假说,提示早年昼夜节律扰动可能通过未知神经适应性机制降低AD病理累积。

  

论文解读

研究背景:睡眠节律紊乱与神经退行疾病的未解之谜

随着全球老龄化加剧,阿尔茨海默病(Alzheimer's disease, AD)及其他痴呆症已成为重大公共卫生挑战。近年研究表明,睡眠障碍与AD风险增加显著相关,动物实验提示睡眠剥夺会加速脑内β淀粉样蛋白(amyloid-β, Aβ)沉积。然而,这些结论主要基于急性睡眠干预实验,而人类生活中常见的慢性昼夜节律紊乱——如夜班轮班工作——对长期脑健康的影响仍不明确。更关键的是,轮班工作者常伴随吸烟、饮酒等不健康生活方式,这些混杂因素如何影响神经病理进程?为厘清昼夜节律紊乱的直接生物学效应与生活方式的中介作用,亟需在覆盖生命全程的前瞻性队列中寻找答案。

研究设计与技术方法

伦敦大学学院领衔的国际团队利用全球历时最长的出生队列——英国医学研究理事会(MRC)国家健康与发育调查(NSHD),锁定1946年同周出生的5362名英国人。从中筛选502人组成Insight 46神经影像子队列,在其70岁时完成多模态脑扫描:

  1. 脑结构:3T MRI定量全脑体积、海马体积、白质高信号体积(WMHV)
  2. AD病理18F-Florbetapir淀粉样蛋白正电子发射断层扫描(Aβ PET)转化为Centiloid标准值
  3. 血浆标志物:ALZpath Simoa V2技术检测磷酸化tau蛋白(p-tau217)
  4. 睡眠监测:73岁腕动仪记录7天睡眠参数(如睡眠效率、跨日稳定性)
    同步追溯31岁职业史(夜班/轮班定义:每月≥1次午夜后工作)、20-70岁心血管风险因素(Framingham评分、吸烟包年数、酒精摄入等),并通过英国医院统计数据追踪至78岁痴呆诊断。采用因果中介模型量化生活方式对脑结构的影响权重。

研究结果

1. 夜班工作者脑体积缩小但AD病理降低
在431名完成脑成像的参与者中,74人(17%)有31岁夜班史。校正性别、教育等因素后发现:

  • 脑萎缩:夜班组全脑体积减少19.9 mL(-31.9至-7.9 mL, P=0.001),相当于加速老化3.4年
  • AD标志物下降:Aβ PET Centiloids降低9.45(95% CI -14.7至-4.1, P=0.0008);血浆p-tau217降低0.05 pg/mL(P=0.04)
  • 无海马/WMHV差异:提示病变区域特异性
    值得注意的是,在1067名NSHD血液样本中,夜班组p-tau217同样显著降低(P=0.004),且APOEε4携带比例更高(42% vs 28%),但AD病理反而更轻。

2. 痴呆风险降低67%
对3040名队列成员的78岁随访显示:

  • AD相关痴呆:夜班组发病率仅为非夜班组的1/3(HR=0.33, 95% CI 0.12-0.92, P=0.03)
  • 血管性痴呆:虽无统计学差异(HR=2.0, P=0.3),但发病率有升高趋势(0.7% vs 0.5%)

3. 不健康生活方式的中介效应
夜班组存在显著健康隐患:

  • 心血管风险:36岁Framingham风险评分高0.6%(P=0.01)
  • 吸烟饮酒:53岁前多吸5.9包年(约42,975支烟);63岁日饮酒量高10.7克(相当年增10升烈酒)
    因果中介模型显示,这些因素解释了28%的脑体积缩小(间接效应-4.8 mL),但无法解释AD病理的降低。

结论与意义

这项发表在《Brain Communications》的研究颠覆了传统认知:尽管夜班工作者脑体积更小、心血管风险更高且APOEε4携带率更高,但其AD病理负担和痴呆风险显著降低。这挑战了"睡眠障碍直接驱动Aβ沉积"的主流假说,并引出三大科学启示:

1. 昼夜节律扰动的双刃剑效应
夜班组在70岁时睡眠质量(PSQI评分)和节律稳定性(腕动仪数据)与非夜班组无差异,提示早年节律紊乱可能触发未知的神经适应机制。作者提出"生物钟健身"(glymphatic gym)假说:类似心脏对运动的适应性重塑,早年夜班可能增强脑内类淋巴系统清除效率,从而在晚年抵抗Aβ累积。

2. 时间窗的重要性
既往认为轮班增加痴呆风险的研究多聚焦晚年工作史,而本队列在31岁(AD病理出现前20-30年)记

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