异相睡眠剥夺对大鼠脑内质网应激相关蛋白ATF4表达的影响

目的 研究异相睡眠(REM 睡眠)剥夺对大鼠海马及额叶内质网应激相关蛋白转录活化因子4(ATF4)表达的影响.方法 大鼠采用完全随机数字表法分为6组:空白对照组(CC组)、环境对照组(TC)、睡眠剥夺(SD)6h、12 h、1 d、3 d组,每组10只.采用改良多平台睡眠剥夺法建立REM 睡眠剥夺大鼠模型,免疫组织化学及Westemblot方法测定不同时间点大鼠额叶及海马ATF4蛋白的表达.结果 CC组大鼠海鸟及额叶均未检测出ATF4.TC组海马、额叶均有ATF4表达,SD组海马、额叶6 h时开始表达ATF4,12 h后达到高峰,1 d、3 d呈逐渐下降趋势.结论 REM睡眠剥夺可诱发内质网应激,睡眠剥夺后大鼠海马与额叶发生内质网应激的时间及发展趋势基本相同.     

快速眼动睡眠剥夺后大鼠皮质及海马 HSP70表达的研究

目的探讨不同时间的快速眼动(REM)睡眠剥夺对大鼠皮质及海马各区的热休克蛋白70(HSP70)表达的影响及意义。方法60只Wistar大鼠，随机分为睡眠剥夺组(SD)、环境对照组(TC)和空白对照组(CC)。其中SD组又分为1d、3d、5d、7d4个时点。用改良多平台睡眠剥夺法进行REM睡眠剥夺，运用免疫组织化学方法观察REM睡眠剥夺后大鼠额叶、顶叶皮质及海马各区HSP70表达的分布规律及时空变化；同时结合蛋白质免疫印记(Western Blot)实验对额叶皮质及全海马HSP70蛋白作了选择性的半定量分析。结果REM睡眠剥夺后1d脑内HSP70表达一过性增强。以后逐渐下降。Western Blot实验印证了这一结果。结论REM睡眠剥夺能够引起大鼠皮质及海马神经元内HSP70表达增强，可能是一种自身稳定调节的保护机制。     

睡眠剥夺小鼠海马中BDNF、IL-4变化的研究

目的探究睡眠剥夺过程中小鼠海马组织内脑源性神经营养因子(brain derived neurotrophic factor,BDNF)、白细胞介素4(Interleukin-4,IL-4)的动态变化及相关性,从而为睡眠剥夺对海马学习记忆功能的影响提供可能的理论依据。方法 (1) 6～8周龄C57BL/6J雄性小鼠随机分为正常对照组(Cage control,CC)、快速眼球运动(REM)睡眠剥夺1 d组(REM sleep deprivation 1 day,SD 1 d)、REM睡眠剥夺2 d组(SD 2 d)、REM睡眠剥夺3 d组(SD 3 d),每组12只小鼠。CC组同笼饲养1 w后于9:00AM灌注处死,SD 1 d组、SD 2 d组、SD 3 d组经睡眠剥夺1 d、2 d和3 d后均于9:00AM灌注处死。(2)采用ELISA方法观察各组小鼠海马组织中BDNF、IL-4的表达水平。结果 (1) ELISA显示SD 1 d组小鼠海马中BDNF、IL-4较CC组表达水平升高,差异具有统计学意义(P值分别为0. 029、0. 001); SD 2 d组BDNF、IL-4较CC组表达无明显差异(P值分别为 0. 5、0. 13); SD 3 d组BDNF、IL-4较CC组表达水平明显降低,差异具有统计学意义(P值均为0. 001)。(2) Pearson相关性分析显示睡眠剥夺过程中小鼠海马中IL-4、BDNF蛋白表达变化呈正相关性,P 0. 001,相关系数r=0. 863。结论睡眠剥夺后BDNF、IL-4表达量的变化可能是睡眠剥夺后造成神经损伤的可能机制之一。     

快速动眼睡眠剥夺对大鼠学习、记忆能力及海马组织自噬的影响

目的 探讨快速动眼(rapid eye movement,REM)睡眠剥夺后与大鼠认知相关的行为学变化及脑内海马组织中自噬相关蛋白的表达水平。方法 健康成年雄性大鼠经过筛选后分为空白对照组(CC组)、环境对照组(TC组)、睡眠剥夺组(SD组),每组各6只; 采用改良多平台睡眠剥夺法(modified multiple platform method,MMPM)建立睡眠剥夺模型,连续剥夺5 d后利用Morris水迷宫检测大鼠认知功能; 用蛋白质印记法(Western Blot,WB)检测自噬相关微管蛋白(LC3)及SQSTM1/P62的表达水平变化。结果 与CC组和TC组比较,SD组大鼠毛色无光泽、易激惹、体重下降(P<0.05)。SD组与其他2组比较,逃逸潜伏期延长、目标象限时间减少(P<0.05)。WB显示SD组与其他2组比较,大鼠脑内海马组织自噬相关蛋白LC3-II表达水平上升,P62水平下降(P<0.05)。CC组与TC组大鼠比较,体重、学习记忆能力、海马组织自噬蛋白表达水平均无明显差异(P>0.05)。结论 睡眠剥夺后可损害大鼠学习及记忆功能,海马组织中自噬水平上调提示自噬活动可能参与睡眠剥夺介导的认知功能障碍过程。     

大鼠中枢神经系统中神经肽S的表达及对睡眠功能的影响

目的研究剥夺睡眠大鼠的神经肽S表达水平,探讨其与睡眠的关系。方法共对27只大鼠进行实验,分别为CC组(正常对照组)、TC组(环境对照组)及SD组(睡眠对照组),在相应的环境中饲养1d、3d和5d,对大鼠下丘脑中神经肽S的表达水平进行研究并比较。结果大鼠睡眠剥夺后出现体质量降低、皮毛蓬乱、潮湿无光滑。部分大鼠尾巴和爪子出现磨损,大鼠情绪烦躁不安,较容易发怒且具有较强的攻击性,这些表现在睡眠剥夺5d后表现得更加明显;CC组和TC组在实验第1天、第3天和第5天的下丘脑神经肽S mRNA的表达水平差异无统计学意义(P0.05);SD组第3天和第5天下丘脑神经肽S mRNA的表达水平均高于第1天,差异具有统计学意义(P0.05);SD组第3天和第5天下丘脑神经肽S mRNA的表达水平均高于CC组和TC组,差异具有统计学意义(P0.05)。结论神经肽S可能具有促进觉醒的作用,对人体的睡眠与觉醒产生一定的调节作用,可能与失眠等多种疾病的发生具有密切的相关性,值得更加深入的研究。     

睡眠剥夺对大鼠海马和皮质IL-1βmRNA表达的影响

目的:研究完全睡眠剥夺对大鼠海马和皮质IL-1βmRNA表达的影响。方法:将大鼠放入1转／分钟转笼中,制作经历不同持续时间的完全睡眠剥夺(TSD)模型。30只大鼠随机分为5小组:对照组(正常对照CC组,环境对照 TC组)和睡眠剥夺组[TSD6h组,TSD1d组,TSD3d组(n=6只)]。采用RT-PCR方法检测大鼠海马和皮质IL- 1βmRNA表达。结果:大鼠海马区,TSD6h组和TSD1d组IL-1βmRNA的表达明显高于对照组,TSD3d组更为明显;皮质区TSD3d组表达也明显增多。结论:完全睡眠剥夺大鼠海马和皮质IL-1βmRNA表达增高,且随时间的延长而逐趋明显。睡眠短期剥夺IL-1βmRNA表达增高可能对脑细胞具有应激性保护作用,而长期剥夺后IL-1β持续增高可能对神经元有损伤作用。     

快速眼动睡眠剥夺后大鼠脑内神经元骨架蛋白及超微结构的变化

目的探讨经历不同时间快速眼动（REM）睡眠剥夺对大鼠皮质及海马各区神经元形态结构的影响。方法选择微管相关蛋白（MAP2）和神经丝（NF）作为正常神经元结构的标识物，利用免疫组织化学法和Western blot技术观察REM睡眠剥夺1、3、5、7 d4个时间点大鼠皮质及海马MAP2和NF表达的时空变化规律。同时运用电镜技术观察睡眠剥夺后神经元超微结构的变化。我们的实验是用改良的多平台睡眠剥夺模型进行REM睡眠剥夺，结合免疫组织化学染色技术和蛋白质电泳以及电镜超微结构分析。结果REM睡眠剥夺后5d大鼠皮质、海马CA1及齿状回神经元结构蛋白MAP2和NF表达较对照组明显减少（P〈0．05）；电镜神经元核仁偏位，胞质中出现少量肿胀的线粒体和内质网；部分神经轴突的髓鞘溶解与浓集。环境对照组、REM睡眠剥夺5d和7d组，皮质中超微结构改变的神经元所占比例分别为1．2％、3．6％和5．8％。结论REM睡眠剥夺能够导致大鼠脑内神经元的超微结构发生异常变化。     

高原环境对睡眠剥夺大鼠学习记忆的影响

目的探讨高原环境对睡眠剥夺(SD)大鼠学习记忆及海马5-HT表达的影响。方法64只大鼠被随机分为可可西里组(海拔4767m)和兰州组(海拔1520m)。各组大鼠又分为正常睡眠及SD1d、3d和5d4个亚组。采用小平台水环境法(flowerpot)建立大鼠SD模型。各组大鼠行Morris水迷宫测试,免疫组化法检测海马组织中5-HT的含量。结果Morris水迷宫显示,在可可西里组和兰州组中,与正常睡眠大鼠比较SD1d、3d及5d大鼠的潜伏期延长(P0.05),游泳路程增加(P0.05);以及穿越平台次数减少(P0.05)。与兰州组比较,可可西里组的正常睡眠及SD1d、3d和5d大鼠的潜伏期延长(P0.05),游泳路程增加(P0.05),穿越平台次数减少(P0.05或P0.01)。海马5-HT含量检测中可可西里组SD1d、3d及5d大鼠的含量均高于正常睡眠大鼠(P0.05);兰州组SD3d及5d大鼠的含量均高于正常睡眠大鼠(P0.05);与兰州组相比,可可西里组正常睡眠、SD1d、3d和5d大鼠的5-HT含量增加(P0.05)。结论高原环境暴露可使SD大鼠学习记忆能力进一步降低,其机制可能与海马中5-HT含量增高有关。     

快速眼球运动睡眠剥夺及γ-氨基丁酸能药物干预对大鼠认知功能的影响

目的 建立快速眼球运动(REM)睡眠剥夺和下丘脑穹隆周围核微量渗析大鼠模型,研究不同程度REM睡眠剥夺和恢复对SD大鼠认知功能、下丘脑泌素(Hcrt)能系统和γ-氨基丁酸(GABA)能系统的影响及其可能机制.方法 将雄性SD大鼠随机分为对照组和REM睡眠剥夺组,REM睡眠剥夺组又分非手术对照组(nonOP)、假手术对照组(Sham)、GABAA受体拈抗剂SR-95531组(SR)和GABA再摄取抑制剂NO-711组(NO).采用改良多平台水环境法(MMPM)建立REM睡眠剥夺SD大鼠模型,利用Morris水迷宫测定大鼠在不同程度REM睡眠剥夺对认知功能的影响变化,采用免疫荧光技术检测下丘脑Hcrt神经元数量形态和原癌基因(Fos)表达、下丘脑GABA的A型受体α1(GABAA Rα1)亚单位表达累积吸光度值;采用高效液相色谱仪(HPLC)测定下丘脑GABA和谷氨酸(Glu)含量.建立穹隆周围核微量渗析SD大鼠模型,观察GABAA受体拈抗剂SR-95531和GABA再摄取抑制剂NO-711对上述指标的影响.结果 REM睡眠剥夺导致nonOP组和Sham组SD大鼠认知功能下降、下丘脑外侧区Fos阳性细胞总数和Fos-Hcrt双阳性细胞(F+&H+)数量增加、下丘脑GABA含量和GABAA Rα1表达增加,且变化程度均与REM睡眠剥夺时间长短呈正相关.但上述指标的变化都能够在不同程度睡眠恢复后得以修正.NO组与对照组比较,睡眠剥夺期间认知功能下降、下丘脑外侧区Fos阳性细胞总数和F+&H+数量增加(F=9.56、12.14、10.12,P＜0.05),且增加程度均与REM睡眠剥夺时间长短呈正相关;但睡眠恢复后差异无统计学意义.SR组与对照组比较,睡眠剥夺期间差异无统计学意义,但睡眠恢复期间认知功能下降、下丘脑外侧区Fos阳性细胞总数和F+&H+数量增加(F=12.03、11.38、8.36,均P＜0.05).SR组GABA含量和GABAA Rα1表达在全部5个时间点均明显增加(F=11.36、14.67,均P＜0.05),而NO组仅在SD 5d的GABAA Rα1表达明显增加(F=12.06,P＜0.05).结论 在REM睡眠剥夺和恢复过程中,GABA能系统存在自身调节机制,但无论是其再摄取抑制剂NO-711还是受体竞争剂SR-95531,均对认知功能下降产生不利影响,因此GABA能系统并不是治疗失眠的最理想靶点.Hcrt能神经元系统和GABA能系统之间存在相互抑制的作用,可以通过降低Hcrt神经元激活来改善睡眠的效果.并据此推断,Hcrt能系统可能是诱导睡眠和治疗失眠的潜在理想靶点.     

睡眠剥夺对大鼠海马和皮质IL-1β蛋白表达的影响

目的:研究完全睡眠剥夺对大鼠海马和皮质IL-1β蛋白表达的影响。方法:将大鼠放入1转/分钟转笼中,制作经历不同持续时间的完全睡眠剥夺(TSD)模型。30只大鼠随机分为5组:对照组(正常对照CC组,环境对照TC组)和睡眠剥夺组[TSD6h组,TSD1d组,TSD3d组(n=6只)]。采用免疫组化方法检测大鼠海马和皮质IL-1β蛋白表达。结果:IL-1β阳性细胞大多在细胞浆,胞核内也有表达;主要分布在海马CA3、CA1及齿状回细胞核和细胞浆,在大脑皮质分布于各层。结论:完全睡眠剥夺大鼠海马和皮质IL-1β蛋白表达增高,且随时间的延长而逐趋明显。睡眠短期剥夺,IL-1β蛋白表达增高可能对脑细胞具有应激性保护作用,而长期剥夺后IL-1β持续增高可能对神经元有损伤作用。     

睡眠剥夺对小鼠脑内细胞型朊蛋白表达水平的影响及可能的意义

目的 探讨小鼠正常昼夜节律下以及睡眠剥夺后大脑海马组织细胞型朊蛋白(PrP^C)和β-淀粉样前体蛋白(Aβ)表达水平的变化及PrP^C在睡眠剥夺诱导的认知损害中发挥的作用。方法 成年C57BL/6小鼠置于光照和黑暗交替环境中饲养2周后分别在开灯后4、8、12、16、20、24 h等6个时间点处死小鼠,每个时间点各8只,分别取海马、皮层2个部位的组织样本,采用酶联免疫吸附法检测PrP^C和Aβ的表达水平。成年小鼠按体重大小排序,完全随机分成3组,分别为正常对照组、环境对照组、睡眠剥夺组,采用改良水平台法对小鼠进行72h快速眼动睡眠剥夺,断头处死小鼠获取海马,分别采用Western Blot法和酶联免疫吸附法检测PrP^C和Aβ的表达水平变化。Halberg余弦分析PrP^C和Aβ在海马与皮层的昼夜节律变化特征。结果 单余弦分析显示PrP^C在皮层具有昼夜节律性(F=11.22,P<0.05)。Aβ在海马具有昼夜节律性(F=26.72,P<0.05); 睡眠剥夺后睡眠剥夺组海马PrP^C的表达水平(0.22±0.05)较正常对照组(0.64±0.16)和环境对照组(0.58±0.09)明显下调(F=4.366,P<0.05),睡眠剥夺组Aβ的表达水平(13.03±0.71)较正常对照组(8.22±0.8)和环境对照组(8.6±0.57)明显上调(F=14.511,P<0.05)。结论 正常小鼠大脑PrP^C和Aβ具有昼夜节律特征,快速眼动睡眠剥夺后PrP^C的表达水平下调,而Aβ表达水平上调,且这可能是睡眠剥夺后认知功能障碍的潜在机制之一。     

睡眠剥夺大鼠大脑皮层和海马nNOS表达的改变在其学习记忆损伤中的作用

目的观察睡眠剥夺（SD）后,大鼠学习记忆能力及大脑皮层和海马神经元型一氧化氮合酶（nNOS）蛋白表达的变化。方法采用小平台水环境法建立大鼠SD模型。观察大鼠经过不同时间SD后,各组“Y”迷宫成绩及大脑皮层和海马nNOS阳性神经元的变化情况。结果（1）“Y”迷宫实验：3组SD组的迷宫成绩较正常笼养对照组（CC）分别下降了24．3％、17．6％和41．9％（P〈0．01）。（2）nNOS阳性神经元数目：在皮层,SDld组较CC组增加了8．7％（P〈0．01）,SD2d组和SD3d组较CC组则减少了9．0％和16．0％（P〈0．01）;在海马CA。区,3个SD组较CC组分别减少了9．4％、16．0％和22．0％（P〈0．01）。结论SD可能通过改变大鼠大脑皮层和海马CA．区nNOS蛋白的表达来损害大鼠学习记忆能力。     

Opposite effects of sleep rebound on orexin OX1 and OX2 receptor expression in rat brain

Orexins (hypocretins) have been implicated in the regulation of the normal sleep-wake cycle, in sensorimotor programming, and in other homeostatic and neuroregulatory processes. The present study examined the effects of sleep deprivation (SD) and sleep recovery on the expression of orexin 1 receptors (OX1R) and orexin 2 receptors (OX2R) throughout the brain. Rats were sacrificed either immediately after 96 h of sleep deprivation (SD group) or after SD followed by 24 h of sleep recovery (Rebound group). Prepro-orexin mRNA showed a non-significant increase in the SD group relative to controls, but a pronounced and significant increase in the Rebound group (+88%, P < 0.007). Similarly, sleep deprivation produced no effect on OX1R or OX2R mRNA levels. However, in the Rebound group, OX1R mRNA levels increased significantly, compared to either control or SD groups, in 37 of 92 brain regions analyzed, with particularly strong effects in the amygdala and hypothalamus. Changes in OX2R mRNA levels were also seen only in the sleep Rebound group, but they were fewer in number (10 out of 86 regions), were in the direction of decreased rather than increased expression, and were predominantly confined to cerebral cortical areas. These observations indicate that some factor associated with sleep recovery, possibly the compensatory increase in REM sleep, has strong effects on the orexin system at the mRNA level. They further indicate that,pOX1 and OX2 receptors are affected in opposite way and that the former are more vulnerable to these effects than the latter.     

睡眠剥夺对大鼠血清MBP及皮质醇含量的影响

目的　测定大鼠睡眠剥夺 ( sleep deprivation,SD)后血清髓鞘碱性蛋白 ( myelin basic protein,MBP)和皮质醇水平变化 ,观察 SD对大脑的损害情况。方法　采用小平台水环境法建立 SD模型 ,以大平台组 ( TC)和正常笼养组 ( CC)作为对照组 ,采用酶联免疫吸附法测定 MBP水平 ,并用双抗体放射免疫法测定皮质醇水平。观察大鼠经 1、3、5 d SD后上述指标变化。结果　与 CC组比较 ,SD 1、3、5 d后血清皮质醇水平均增高 ,与 TC组比较 ,SD3、5 d血清皮质醇水平增高 ,差异有显著性 ;SD5 d后血清 MBP水平增高 ,SD1、3 d水平差异无显著性。TC组与 CC组比较 ,血清皮质醇水平增高而 MBP水平差异无显著性。结论　长时间 SD可引起脑器质性损害。