光害加深了阿茲海默症?利用果蠅驗證光害的影響
在高齡化社會盛行的現今，阿茲海默症已是不容忽視的嚴重神經退化疾病，但直至今日，阿茲海默症的直接成因依然不明，目前只能利用各種指標或是病理上的症狀來判斷是否為阿茲海默症，而多種症狀其中，與在現代社會愈發嚴重的光害有關聯的便是睡眠障礙。
睡眠行為對於包括人類的許多生物而言是極為重要的機制，一般利用睡眠作為回復神經可塑性以及排除在白天時累積的毒素的管道，而能夠調節睡眠行為的便是晝夜節律。無論是在模式生物或是在人類上的阿茲海默症的實際病例，都可以發現多數患者因晝夜節律失調導致睡眠障礙，本篇論文便是利用這個特性以阿茲海默症果蠅進行實驗，以人為的方式造成果蠅晝夜節律失調，並觀察晝夜節律失調與睡眠行為失常對於阿茲海默症病徵的影響。
本論文中，作者利用兩種過度表達人類Tau蛋白(阿茲海默症患者其神經系統會累積過磷酸化的Tau蛋白並糾結在一起，造成不穩定的微管，近一步造成神經退化，因此Tau蛋白一般為阿茲海默症的重要指標)的果蠅，分別為hTau(WT)和前者變種的hTau(RW)，先前的研究已經表明過度表達人類Tau蛋白會對果蠅的神經退化以及壽命造成影響。作者利用者兩種果蠅進行活動理測試，並將其置於在夜晚有微光的環境(10照度，約為微暗的路燈)數天，觀察其睡眠行為以及睡眠長度的變化。
實驗結果顯示對於hTau(RW)果蠅而言，微光的干擾相當顯著的表現在夜晚的睡眠時間、次數，以及白天補償睡眠的時間，造成整體睡眠時間的降低。從生理學的角度而言，夜晚的微光也造成了 果蠅其腦中空腔的增多以及磷酸化Tau蛋白的增長，證實了如此低程度的光害加劇了果蠅的神經退化。
總結而言，雖然有尺度不同的問題，但睡眠時的光害進一步造成的晝夜節律失調以及睡眠障礙對於神經系統有著不良的影響。對於阿茲海默症而言，睡眠障礙有可能會加劇阿茲海默症的病徵，而阿茲海默症同時也會造成睡眠障礙，結果造成如此的惡性循環。光害在現代社會已習以為常，而它造成晝夜節律失調與阿茲海默症之間的機制仍有許多尚未解明的部分，需靜待更進一步的研究。
撰稿：曾思喬
原始論文 :
Mari Kim, Manivannan Subramanian, Yun-Ho Cho, Gye-Hyeong Kim, Eunil Lee, Joong-Jean Park, Short-term exposure to dim light at night disrupts rhythmic behaviors and causes neurodegeneration in fly models of tauopathy and Alzheimer's disease, Biochemical and Biophysical Research Communications, Available online 5 December 2017, ISSN 0006-291X, https://doi.org/10.1016/j.bbrc.2017.12.021.
(https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0006291X17324063)
Keywords: Alzheimer's disease (AD); Circadian rhythm (CR); Sleep; Dim light at night (dLAN); Neurodegeneration; Drosophila melanogaster
撰稿者 : 曾思喬
睡眠行為對於包括人類的許多生物而言是極為重要的機制，一般利用睡眠作為回復神經可塑性以及排除在白天時累積的毒素的管道，而能夠調節睡眠行為的便是晝夜節律。無論是在模式生物或是在人類上的阿茲海默症的實際病例，都可以發現多數患者因晝夜節律失調導致睡眠障礙，本篇論文便是利用這個特性以阿茲海默症果蠅進行實驗，以人為的方式造成果蠅晝夜節律失調，並觀察晝夜節律失調與睡眠行為失常對於阿茲海默症病徵的影響。
本論文中，作者利用兩種過度表達人類Tau蛋白(阿茲海默症患者其神經系統會累積過磷酸化的Tau蛋白並糾結在一起，造成不穩定的微管，近一步造成神經退化，因此Tau蛋白一般為阿茲海默症的重要指標)的果蠅，分別為hTau(WT)和前者變種的hTau(RW)，先前的研究已經表明過度表達人類Tau蛋白會對果蠅的神經退化以及壽命造成影響。作者利用者兩種果蠅進行活動理測試，並將其置於在夜晚有微光的環境(10照度，約為微暗的路燈)數天，觀察其睡眠行為以及睡眠長度的變化。
實驗結果顯示對於hTau(RW)果蠅而言，微光的干擾相當顯著的表現在夜晚的睡眠時間、次數，以及白天補償睡眠的時間，造成整體睡眠時間的降低。從生理學的角度而言，夜晚的微光也造成了 果蠅其腦中空腔的增多以及磷酸化Tau蛋白的增長，證實了如此低程度的光害加劇了果蠅的神經退化。
總結而言，雖然有尺度不同的問題，但睡眠時的光害進一步造成的晝夜節律失調以及睡眠障礙對於神經系統有著不良的影響。對於阿茲海默症而言，睡眠障礙有可能會加劇阿茲海默症的病徵，而阿茲海默症同時也會造成睡眠障礙，結果造成如此的惡性循環。光害在現代社會已習以為常，而它造成晝夜節律失調與阿茲海默症之間的機制仍有許多尚未解明的部分，需靜待更進一步的研究。
撰稿：曾思喬
原始論文 :
Mari Kim, Manivannan Subramanian, Yun-Ho Cho, Gye-Hyeong Kim, Eunil Lee, Joong-Jean Park, Short-term exposure to dim light at night disrupts rhythmic behaviors and causes neurodegeneration in fly models of tauopathy and Alzheimer's disease, Biochemical and Biophysical Research Communications, Available online 5 December 2017, ISSN 0006-291X, https://doi.org/10.1016/j.bbrc.2017.12.021.
(https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0006291X17324063)
Keywords: Alzheimer's disease (AD); Circadian rhythm (CR); Sleep; Dim light at night (dLAN); Neurodegeneration; Drosophila melanogaster
撰稿者 : 曾思喬
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