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为探究慢性睡眠剥夺和快速眼动(REM)睡眠剥夺对脑源性神经营养因子(BDNF)及氧化应激的影响,研究发现睡眠剥夺模型存在氧化应激,且控制睡眠剥夺组脑 BDNF 升高。
在日常生活中,睡眠对人们的身心健康至关重要,它就像身体的 “修复大师”,在不同阶段发挥着巩固记忆、处理情绪、修复细胞等重要作用。然而,现代生活中的诸多压力源却严重干扰了人们的睡眠,导致睡眠质量下降、睡眠时间缩短。长期的睡眠剥夺不仅会削弱免疫力、影响认知功能,还与多种疾病的发生发展密切相关。
脑源性神经营养因子(BDNF)作为一种在神经元发育和可塑性中起关键作用的神经营养因子,与睡眠之间存在着复杂的联系。研究表明,BDNF 在认知和睡眠过程中扮演着重要角色,且参与了睡眠障碍的发病机制。同时,睡眠剥夺会引发氧化应激,打破体内氧化与抗氧化的平衡,进而影响细胞功能,增加多种疾病的患病风险。
为了深入了解睡眠剥夺对 BDNF 水平和氧化应激的影响,来自土耳其吉雷松大学(Giresun University)等机构的研究人员开展了一项关于大鼠的体内研究。该研究成果发表在《BMC Neurology》杂志上。
研究人员主要采用了平台技术构建睡眠剥夺模型。将 24 只健康雄性 Wistar 白化大鼠随机分为 3 组,分别为 REM 睡眠剥夺组、控制睡眠剥夺组和对照组。在实验过程中,对大鼠进行为期 21 天的睡眠干预,实验结束后采集血液和脑组织样本,运用酶联免疫吸附测定(ELISA)等多种方法检测 BDNF 水平、氧化应激标志物(如丙二醛(MDA)、谷胱甘肽(GSH)、一氧化氮(NO)等)以及抗坏血酸(维生素 C)的含量,并通过统计分析来探究不同睡眠剥夺模型对这些指标的影响。
研究结果
- 血清 BDNF 水平:对照组、REM 睡眠剥夺组和控制睡眠剥夺组的血清 BDNF 水平差异无统计学意义(p>0.05,p:0.795) 。这表明在整体上,不同的睡眠剥夺方式并没有对血清 BDNF 水平产生显著影响。
- 脑组织 BDNF 和氧化应激标志物:与对照组相比,控制睡眠剥夺组脑组织 BDNF 水平显著升高(p=0.038) ,而 REM 睡眠剥夺组和控制睡眠剥夺组的脑组织 MDA 水平显著升高,GSH 和 NO 水平显著降低。这说明 REM 睡眠剥夺和控制睡眠剥夺均会诱导大脑发生氧化应激反应,且控制睡眠剥夺会使脑组织 BDNF 水平升高。此外,仅控制睡眠剥夺组的脑组织抗坏血酸水平显著低于对照组。
研究结论与讨论
本研究表明,REM 睡眠剥夺和控制睡眠剥夺模型均会导致大脑氧化应激,具体表现为 MDA 水平升高,GSH 和 NO 水平降低。同时,控制睡眠剥夺模型下的脑组织 BDNF 水平升高,这可能是机体对慢性睡眠剥夺的一种适应性反应。
研究还发现,BDNF 在大脑和血液中的水平波动存在差异,这或许可以解释为何在本研究中脑组织 BDNF 水平升高,而血清 BDNF 水平却未发生相应变化。此外,不同研究中睡眠剥夺后 BDNF 水平的差异,可能与睡眠限制和睡眠剥夺模型的不同有关。
然而,该研究存在一定局限性,如缺乏脑电图记录、未考虑性别特异性以及未对脑组织特定区域进行研究等。未来的研究可以进一步优化实验设计,深入探究不同睡眠剥夺方式对特定脑区 BDNF 水平的影响,以及 BDNF 变化与失眠和睡眠剥夺应激之间的关系,这对于开发调节 BDNF 水平、改善睡眠健康的干预措施具有重要意义。
总的来说,这项研究为睡眠剥夺与 BDNF 水平之间的复杂关系提供了新的证据,强调了区分 REM 睡眠剥夺和总睡眠剥夺在研究 BDNF 反应中的重要性,为后续研究指明了方向,有望推动睡眠医学领域的进一步发展。