睡眠剥夺对海马区单胺类神经递质、氨基酸代谢及小鼠行为的影响

摘要

目的 研究短期睡眠剥夺对小鼠海马脑区代谢的影响。方法 采用改良多平台水环境法建立睡眠剥夺模型。小鼠随机分为3组,每组10只,分别为正常对照组、睡眠剥夺24 h组和睡眠剥夺48 h组。采用旷场实验评价小鼠焦虑样行为,采用糖水偏好实验、强迫游泳和悬尾实验评价小鼠的抑郁样行为;应用高效液相色谱法(high performance liquid chromatography, HPLC)对小鼠海马脑区5-羟色胺(5-HT)、去甲肾上腺素(NE)、多巴胺(DA)、γ-氨基丁酸(GABA)、二羟基苯乙酸(5-DOPAC)、高香草酸(HVA)6种单胺类神经递质及谷氨酸(Glu)、天冬氨酸(Asp)、丝氨酸(Ser)、牛磺酸(Tau)4种氨基酸的含量进行测定;采用免疫荧光染色技术检测每组小鼠海马脑区胶质细胞表达量。主要指标为单胺类神经递质与氨基酸含量的测定。结果 行为学结果表明与对照组相比,睡眠剥夺24 h组糖水偏好率上升,强迫游泳不动时间、悬尾不动时间显著缩短,旷场总运动距离增加;睡眠剥夺48 h组糖水偏好率下降、强迫游泳及悬尾不动时间延长,旷场总运动距离降低。单胺类递质HPLC检测结果表明,与对照组相比,睡眠剥夺24 h组小鼠海马区,DA含量升高(P<0.001)、NE含量升高(P<0.01),GABA含量降低(P<0.05),5-HT、5-DOPAC和HVA含量较对照组差异无统计学意义;睡眠剥夺48 h小鼠海马区5-HT、NE含量降低(P均<0.05),DA含量降低(P<0.01),GABA含量升高(P<0.01),5-DOPAC和HAV差异无统计学意义。氨基酸类递质HPLC检测结果显示,较对照组,睡眠剥夺24 h组Tau及Glu水平均升高(P均<0.05),Asp及Ser差异无统计学意义。睡眠剥夺48 h组海马脑区Glu及Tau含量较睡眠剥夺24 h组下降,差异有统计学意义(P均<0.05)。免疫荧光结果显示,睡眠剥夺24 h组GFAP阳性数较对照组差异无统计学意义,睡眠剥夺48 h组,GFAP阳性数较对照组降低(P<0.05)。结论 睡眠剥夺24 h可能通过激活小鼠海马脑区胶质细胞,上调5-HT、DA、NE含量,同时Glu、Tau水平升高,引起小鼠行为学焦虑样的改变;睡眠剥夺48 h可能通过抑制小鼠海马脑区胶质细胞激活,反向调节海马脑区上述单胺类神经递质、氨基酸,引起小鼠行为学抑郁样的改变。