探討衰老相關疾病，迎接重度老齡化（二）
根據《“十四五”國民健康規劃》展望，到2035年我國人均預期壽命將達到80歲以上，那么老年期階段在人生歷程中所占比重將會越來越高。在衰老的過程中，多種與年齡相關疾病的易感性增加。其中，認知功能下降、認知功能障礙已成為危害老年人健康和生活的主要問題之一，而睡眠則是影響老年人認知功能的關鍵因素之一。前期介紹了衰老與神經退行性疾病（如阿爾茨海默癥、帕金森等）之間的作用關系，本文我們將介紹衰老與睡眠障礙之間的關系。
1 老化的下丘腦泌素/食欲素（Hcrt/OX）神經元過度興奮致使睡眠碎片化
人類睡眠質量會隨著年齡的增長而下降，然而，關于衰老如何影響睡眠質量的潛在機制仍然難以捉摸。斯坦福大學 Luis de Lecea 實驗室在《Science》期刊發表了一篇探究“睡眠碎片化”背后神經機制的研究論文。該研究認為，在衰老過程中，過度興奮的Hcrt/OX神經元會導致睡眠碎片化。盡管老年小鼠促醒Hcrt神經元數量減少，但為了維持原有的功能，該神經元會增加自身的放電頻率，補償性地提高興奮性，故老化的Hcrt神經元表現出更頻繁的神經元活動期。當Hcrt神經元過度興奮時，KCNQ2表達降低，由KCNQ2/3通道介導的M電流減弱，從而阻礙神經元的復極，導致老年小鼠睡眠不穩定（見圖1）。當破壞幼年小鼠Hcrt神經元中KCNQ2/3基因時，幼年小鼠也表現出睡眠碎片化現象。該研究闡明了老齡化過程中出現睡眠碎片化的一個機制：年老的Hcrt神經元有著更低的興奮性閾值，從而導致睡眠失穩。
圖1 高興奮性Hcrt神經元在衰老過程中驅動睡眠不穩定
（圖片源自《Science》雜志）
2 衰老增加內質網應激水平影響睡眠質量
隨著年齡的增長，緩解細胞壓力和確保蛋白質正確折疊的分子機制漸漸變得不再穩定有效，而內質網中未折疊的分泌蛋白積累（即內質網應激）對真核細胞有害，并促進未折疊的蛋白反應（UPR）。有研究認為，在衰老過程中，內質網應激增加和慢性PERK激活與睡眠和覺醒質量差有關。通過實驗發現，與年輕小鼠比較，老年小鼠大腦皮層和海馬區顯示出更多的內質網應激和UPR活性，呈現更多的碎片化睡眠和覺醒，認知功能下降。4-苯基丁酸酯（PBA）作為化學分子伴侶，可通過恢復內質網功能，減輕內質網應激。給老年小鼠服用PBA后，覺醒次數減少，非快速眼動（NREM）睡眠和快速眼動（REM）睡眠次數都減少，但NREM時間延長，即老年小鼠睡眠質量得到提升（見圖2），認知功能也得到改善，內質網應激減輕，UPR信號傳感器PERK和ATF4激活減少，AKT和CREB活性水平升高。這些結果表明，減輕內質網應激，恢復蛋白質平衡可以改善衰老小鼠的睡眠和認知能力。
圖2 PBA改善老年小鼠睡眠
（圖片源自《Aging Cell》雜志）
3 炎癥標志物激活誘導年齡相關睡眠障礙
現有研究表明，在被睡眠剝奪的健康成年人體內，單核細胞產生的促炎細胞因子（如：IL-6、TNF-α等）水平升高，炎癥反應相關途徑（如：NF-κB/Rel家族）被激活。實驗性睡眠缺失會促進一種促炎轉錄基因表達譜激活，該表達譜激活與炎癥相關疾病的風險增加有關。睡眠障礙包括主觀睡眠質量差和失眠障礙，有研究發現在內毒素刺激下，主觀睡眠差的老年人單核細胞產生IL-6和TNF-α的水平顯著高于主觀睡眠質量好的老年人；患有失眠障礙的老年人表現出更高水平的免疫激活和交感神經系統功能相關的轉錄因子活性（即NF-κB/Rel家族、CREB）。該研究結果提示，自然發生的睡眠障礙與老年人單核細胞產生的促炎細胞因子增加及炎癥轉錄基因表達譜激活有關。
總而言之，衰老破壞機體內環境平衡，導致老年人睡眠障礙，但其機制和涉及的分子中間體在很大程度上是未知的。人一生中有三分之一的時間是在睡眠中度過，睡眠是機體復原、整合和鞏固記憶的重要環節，因此，好的睡眠質量對人的身心健康有著至關重要的作用。探討老年人睡眠障礙機制，對于抗衰老并維持健康老年生活具有重大意義。
睡眠剝奪是研究睡眠功能與發生機制的重要方法，云克隆可提供睡眠剝奪動物模型
造模方法：將老年小鼠置于水池中的倒置花盆平臺（直徑62.5px）上，該花盆被充滿水的樹脂玻璃室包圍，可自由獲取食物和水。水溫保持在30±1℃。其中水位僅為表面下75px。時間為48~72h。
造模方法圖如下：
模型評價：
1. Morris水迷宮試驗檢測小鼠學習記憶能力
2. 伊文思藍檢測血腦屏障通透性
同時，云克隆開發了上述研究中涉及到的相關靶標產品，靶標及核心貨號如下，供參考：