这项发表在《临床研究杂志》上的研究表明，旨在强化昼夜节律的干预措施改善了中风小鼠模型的恢复情况。这些改善伴随着胶质淋巴系统（大脑的废物清除网络）更强的活动，以及中风后可能持续存在的炎症分子水平的降低。
大脑如何清除废物
这些发现建立在罗切斯特大学医学中心（URochester Medicine）神经科学家Maiken Nedergaard医学博士、医学科学博士领导的长达十多年的研究基础之上。她的实验室在2012年发现了胶质淋巴系统。
该系统推动脑脊液流经大脑，帮助清除废物和其他碎屑。后来的研究发现，胶质淋巴活动在睡眠期间尤为强烈，并在维持大脑健康方面发挥重要作用。
神经科学家Lauren Hablitz博士随后帮助证明，胶质淋巴活动不仅受睡眠影响，还受昼夜节律（人体内部的24小时生物钟）的影响。在2020年的一项具有里程碑意义的研究中，Hablitz、Nedergaard及其同事证明，即使在独立于睡眠的情况下，胶质淋巴功能也遵循日常周期，从而在昼夜节律生物学和大脑废物清除系统之间建立了直接联系。
中风可能扰乱大脑的节律
“关于中风恢复的讨论实际上始于这样一个理念：中风不仅是一种血管事件，也是一种时间节律紊乱，”这项新研究的主要作者Hablitz说。
科学家们早就知道，中风往往遵循明显的昼夜时间模式。它们在早晨更常发生，并且在睡眠期接近结束时往往更严重。
中风后，许多患者还会出现睡眠-觉醒周期紊乱。这些障碍与较差的恢复情况、抑郁以及生活质量下降有关。
“这让我们提出了一个简单的问题，”Hablitz说。“如果中风后时间节律被打破，我们能否通过强化生物钟来改善恢复情况？”
当大脑的清理系统减缓时
在健康的大脑中，胶质淋巴系统携带脑脊液沿着血管流动并穿过脑组织。这一过程在输送营养物质的同时，有助于清除废物和炎症信号。
早期研究表明，胶质淋巴功能在中风后会受损。这种破坏可能会降低大脑清除恢复过程中积累的有害分子的能力。
传统上，中风研究的重点是将有益的炎症与有害的炎症区分开来，并寻找抑制破坏性炎症的方法。Hablitz和她的同事提出，问题的另一部分可能在于大脑不再有效地清除炎症信号。
“我们认为部分问题可能是清理功能的失效，”她说。“如果负责清除信号分子的系统不能正常工作，一切都会堆积起来。”
在这种模型下，中风既破坏了脑组织，也破坏了负责清除炎症信号的通路。随着这些分子的积累，它们可能会导致持续的损伤和更缓慢的恢复。
重置生物钟
为了测试更强的昼夜节律是否能改善恢复情况，研究人员考察了几种已知会影响人体内部生物钟的干预措施。这些措施包括定时光照、褪黑素、一种名为KL001的靶向生物钟药物以及限时进食。
该团队首先证明，这些干预措施中的每一种都能改善健康动物的胶质淋巴功能。随后，他们选择了最有前景的策略——KL001和限时进食，并在中风小鼠模型中进行了测试。
直到中风三天后才开始治疗，这远远超出了溶栓药物和其他急性中风治疗所使用的狭窄时间窗。
即使有这样的延迟，接受上述任一干预措施的小鼠也表现出更好的运动恢复情况、更小的病灶体积、改善的胶质淋巴流动以及大脑中更低的炎症细胞因子水平。
“所有的细胞因子都朝着相同的方向变化，”Hablitz说。“这表明我们可能并没有针对某一条特定的炎症通路。相反，我们可能是在帮助大脑更有效地清除炎症信号。”
一种可能更易于使用的策略
最有前景的方法之一是限时进食，这是一种行为干预措施，目前已在针对肥胖、糖尿病、心血管疾病和其他疾病的调查研究中。
这可能使得这些发现与中风康复尤为相关，因为这种方法最终可能更容易在专业医疗环境之外使用。
“这项工作令人兴奋的一个方面是，我们正在研究的干预措施不仅有可能在医院实施，也有可能在家里实施，”Hablitz说。
研究人员下一步需要测试的内容
研究人员强调，目前的发现仅限于动物模型。将需要更多的研究来确定中风后昼夜节律、胶质淋巴功能和炎症究竟是如何相互影响的。
未来的工作还将考察改善的胶质淋巴流动是否直接导致更好的恢复，以及基于昼夜节律的干预措施最终能否在临床试验中进行测试。
更广泛地说，这项研究反映了神经科学中日益增长的一种观点，即睡眠、昼夜节律和流经大脑的液体流动是大脑健康的核心。
通过进一步了解大脑内部生物钟如何调节胶质淋巴系统，研究人员希望找到改善恢复的新方法，这不仅适用于中风后，也适用于其他涉及炎症和废物清除不良的神经系统疾病。
“了解昼夜节律调节如何影响胶质淋巴清除将帮助我们开发更有针对性的疗法，”Hablitz说。“最终，我们的目标是找到提高大脑清除废物、减少炎症以及损伤后恢复能力的方法。”