REM期睡眠剝奪導(dǎo)致大鼠腦產(chǎn)生促炎性效應(yīng)機(jī)制的初步研究.pdf

1、睡眠占據(jù)著人類約1/3的時(shí)間，是十分重要的生理過(guò)程。當(dāng)前社會(huì)睡眠障礙形勢(shì)嚴(yán)峻，睡眠質(zhì)量差或達(dá)不到所推薦的睡眠時(shí)長(zhǎng)比比皆是，長(zhǎng)期倒班工作者數(shù)量龐大，而生物節(jié)律的紊亂會(huì)影響睡眠，睡眠障礙的患者多伴有精神障礙，其中得到診斷和治療的患者少之又少。這種社會(huì)現(xiàn)狀值得我們重視，近來(lái)有大量的臨床實(shí)驗(yàn)表明睡眠不足會(huì)影響機(jī)體的認(rèn)知功能，包括注意力下降，工作記憶能力受損，感知遲鈍等等；睡眠不足抑制機(jī)體的免疫功能，產(chǎn)生明顯的促炎性效應(yīng)；流行病學(xué)調(diào)查顯示，睡眠不

2、足或節(jié)律失調(diào)均會(huì)增加心臟疾病的發(fā)生率；由于睡眠不足和節(jié)律紊亂均會(huì)影響糖的代謝過(guò)程和機(jī)體的正常激素分泌，糖尿病的發(fā)病率也明顯上升；睡眠障礙常伴隨于神經(jīng)變性疾病的發(fā)生發(fā)展，目前常作為一個(gè)突破點(diǎn)用于改善神經(jīng)變性疾病的治療。
　　由于嚙齒類動(dòng)物的睡眠周期和階段類似人類，所以目前的研究大多選擇嚙齒類動(dòng)物，目前有急性、慢性睡眠剝奪兩種模式存在，多模擬社會(huì)現(xiàn)狀而產(chǎn)生，而睡眠剝奪的方法也各具特色及不足。
　　關(guān)于睡眠不足產(chǎn)生危害的機(jī)制，大量

3、研究眾說(shuō)紛紜，又睡眠的生理機(jī)制現(xiàn)在都未確定，一直沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一確切的說(shuō)法。經(jīng)過(guò)慎重考慮，結(jié)合相關(guān)文獻(xiàn)，主要研究相關(guān)基因轉(zhuǎn)錄調(diào)控的表觀遺傳學(xué)或許能夠帶來(lái)新的發(fā)現(xiàn)，所以我們的研究從組蛋白修飾入手，又促炎性效應(yīng)影響機(jī)體的各個(gè)方面，初步探討睡眠剝奪產(chǎn)生促炎性效應(yīng)的機(jī)制。我們的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)具體如下：
　　目的：
　　1.通過(guò)對(duì)雄性大鼠進(jìn)行不同時(shí)間的REM期睡眠剝奪，觀察睡眠剝奪后大鼠腦不同部位包括海馬、下丘腦、腹內(nèi)側(cè)前額葉皮質(zhì)和中縫核群H3

4、K9和H3K4三甲基化水平（H3K9trime、H3K4trime）的表達(dá)變化；2.驗(yàn)證睡眠剝奪不同時(shí)長(zhǎng)產(chǎn)生的促炎性效應(yīng)是否一致；3.針對(duì)睡眠剝奪產(chǎn)生的促炎性效應(yīng)結(jié)合H3K9和H3K4三甲基化的變化對(duì)其機(jī)制進(jìn)行初步探討。
　　方法：
　　應(yīng)用WesternBlot檢測(cè)H3K9trime和H3K4trime的水平；應(yīng)用免疫熒光染色，觀察小膠質(zhì)細(xì)胞的形態(tài)變化，結(jié)合RT-PCR技術(shù)檢測(cè)IL-1β、IL-6、TNF-α、iNOS、n

5、NOS的mRNA水平；應(yīng)用WesternBlot檢測(cè)PPAR-γ和ESET/SET db1蛋白的表達(dá)變化，并結(jié)合免疫熒光雙標(biāo)染色的結(jié)果作初步分析。
　　結(jié)果：
　　1. REM期睡眠剝奪后，SD組大鼠易激惹，攻擊行為增多，表現(xiàn)出焦慮的狀態(tài)；SD組大鼠在睡眠剝奪開(kāi)始后，在進(jìn)食基本與正常對(duì)照組大鼠一致的情況下，體重增長(zhǎng)趨勢(shì)明顯較Control組緩慢，而且其平均增長(zhǎng)量基本為負(fù)增長(zhǎng)，且SD組之間無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。
　　2. REM

6、期睡眠剝奪后，SD組大鼠海馬和腹內(nèi)側(cè)前額葉皮質(zhì)部位H3K9 trime水平均低于Control組，SD組H3K4trime水平均高于Control組，且SD1d、SD3d、SD6d三組之間相比并無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。在SD組大鼠下丘腦部位，H3K9 trime水平均低于Control組，H3K4trime水平與Control組相比表現(xiàn)出先升高后降低的趨勢(shì)。中縫部位SD組H3K9trime水平均高于Control組，且SD1d、SD3d、SD6d

7、組表現(xiàn)出逐漸升高的趨勢(shì)，SD組H3K4trime水平均高于Control組，且SD1d、SD3d、SD6d組表現(xiàn)出逐漸降低的趨勢(shì)。
　　3. REM期睡眠剝奪后，SD組大鼠海馬部位的小膠質(zhì)細(xì)胞活化的細(xì)胞數(shù)目均較正常對(duì)照組增多，SD1d、SD3d、SD6d組活化程度基本無(wú)差別。在下丘腦部位，SD1d組與Control組相比小膠質(zhì)細(xì)胞基本無(wú)變化，SD3d與SD6d組小膠質(zhì)細(xì)胞活化程度較正常對(duì)照組明顯升高。REM期睡眠剝奪后，海馬部位I

8、L-1β在SD3d組mRNA水平升高最明顯，TNF-α的mRNA水平僅僅在SD6d時(shí)比正常對(duì)照組有明顯升高，iNOS的mRNA水平在睡眠剝奪后呈現(xiàn)出逐漸升高的趨勢(shì)，在SD6天時(shí)升高最明顯，nNOS與IL-6的mRNA水平升高均較明顯，三個(gè)SD組升高水平并無(wú)差別。與此同時(shí)，下丘腦部位促炎性因子IL-1β的mRNA水平SD組均比Control組低，但并無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，TNF-α的mRNA水平在SD1d和SD6d時(shí)比正常對(duì)照組有升高，SD3d時(shí)

9、TNF-α的mRNA水平比Con組較低，nNOS與IL-6的mRNA水平在SD6d時(shí)升高較明顯。4. REM期睡眠剝奪后，SD組海馬PPAR-γ的蛋白表達(dá)水平均低于Control組，ESET/SETdb1的蛋白表達(dá)水平均高于Control組。而在下丘腦部位，SD1d與SD3d組PPAR-γ的蛋白表達(dá)水平較Control組高，但SD6d組PPAR-γ的蛋白表達(dá)水平低于Control組，SD組ESET/SETdb1的蛋白表達(dá)水平均高于Con

10、trol組。免疫熒光雙標(biāo)染色結(jié)果顯示，在正常大鼠的海馬部位，H3K9trime在小膠質(zhì)細(xì)胞中的表達(dá)較穩(wěn)定，其雙標(biāo)率可達(dá)到90％以上。而睡眠剝奪后，當(dāng)小膠質(zhì)細(xì)胞活化明顯時(shí)，H3K9trime的表達(dá)明顯降低。
　　結(jié)論：
　　REM期睡眠剝奪顯著影響大鼠的行為和體重，其過(guò)程中組蛋白修飾調(diào)控的基因及其機(jī)制并不單一。REM期睡眠剝奪在大鼠海馬部位造成的促炎性效應(yīng)較顯著，且與睡眠剝奪時(shí)長(zhǎng)無(wú)關(guān)，而在下丘腦部位長(zhǎng)時(shí)間的睡眠剝奪才能引起明顯