《Behavioural Brain Research》:Sleep disturbance and enhanced aggression after chronic mild stress in mice: Association with hypothalamic nerve growth factor
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•可预测的慢性轻度压力会减少非快速眼动(NREM)睡眠和非快速眼动慢波活动。•可预测的慢性轻度压力会增强雄性小鼠的攻击性行为。•慢性轻度压力与下丘脑Ngf mRNA水平降低及攻击性行为有关。•中枢注射NGF可以促进睡眠并抑制由压力引起的攻击性行为。引言慢性压力会导致情绪调节、认知
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可预测的慢性轻度压力会减少非快速眼动(NREM)睡眠和非快速眼动慢波活动。
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可预测的慢性轻度压力会增强雄性小鼠的攻击性行为。
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慢性轻度压力与下丘脑Ngf mRNA水平降低及攻击性行为有关。
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中枢注射NGF可以促进睡眠并抑制由压力引起的攻击性行为。
引言
慢性压力会导致情绪调节、认知功能和社会行为的广泛且持久的变化[1]。在啮齿动物研究中,常使用慢性轻度压力(CMS)模型来探讨反复暴露于压力下的生理和行为后果,尤其是在抑郁症的研究中[2]、[3]。这些模型通常涉及在几周内让动物经历各种轻微且不可预测的压力源[2]、[3]。尽管其对情绪异常的影响已被广泛研究,但其对社会行为(包括攻击性)的影响尚不明确。
在慢性压力的生理后果中,睡眠-觉醒调节的紊乱可能与行为异常尤为相关。这种紊乱表现为睡眠的数量和质量的变化。在啮齿动物中,慢性压力会改变睡眠结构,包括非快速眼动睡眠和非快速眼动慢波活动(SWA)[4]、[5]、[6]、[7]。非快速眼动慢波活动被广泛用作睡眠压力和非快速眼动睡眠深度的电生理指标[8]。在我们之前的研究中,建立了一种可预测的CMS模型,其中小鼠被关在金属网笼中3周[9]、[10]、[11]。这种模型会导致睡眠障碍,并伴有葡萄糖耐受性和疼痛敏感性受损[10]、[11]。此外,改善睡眠的药物治疗可以缓解这些代谢和感觉异常[9]、[10]。然而,尚不清楚这种模型是否会影响社会行为以及睡眠障碍与这些行为变化之间的分子机制。
神经生长因子(NGF)是一种参与神经元存活和突触可塑性的神经营养因子[12],也可能影响与压力相关的睡眠和行为变化。先前的研究表明,压力会以脑区和压力源依赖的方式改变NGF的水平[13]。睡眠剥夺也被发现会改变NGF的水平[14]。此外,有报告指出雄性之间的攻击性会增加下丘脑中的Ngf mRNA和蛋白质水平[15]、[16]。总体而言,这些观察结果表明NGF可能是压力、睡眠-觉醒调节和攻击性行为之间的潜在分子链接。基于这些发现,我们假设在下丘脑NGF表达与CMS条件下的攻击性行为有关。
本研究的主要目的是探讨CMS条件下睡眠、攻击性行为和下丘脑NGF之间的关系,同时也对更广泛的行为变化进行了表征。次要目的是评估脑室内(ICV)注射NGF对睡眠-觉醒调节和攻击性行为的影响。
部分摘要
实验动物
实验使用了10-12周龄的雄性ICR小鼠。未进行正式的样本量预先计算。样本量基于我们之前使用相同CMS模型和实验程序的研究[9]、[10]、[11]。小鼠在控制温度和湿度的条件下饲养,温度为23 ± 1 °C,光照周期为12小时/天,光照时间为0900(生物钟时间0;ZT0)。食物和水自由供应。所有实验操作均在该环境中进行
CMS诱导的生理应激反应
评估了CMS诱导的生理变化是否与慢性压力暴露一致。两组小鼠的体重从第0天到第21天都有所增加,但CNT组和CMS组之间的体重增加没有显著差异(图1A)。相比之下,食物摄入量存在显著的组间和时间交互作用(F(1,12) = 4.980, p = 0.0455),事后检验显示CMS组小鼠在第21天的食物摄入量高于CNT组(p = 0.0257;图1B)。CMS还显著增加了肾上腺
讨论
在这项研究中,利用我们之前建立的可预测CMS模型,我们发现了下丘脑NGF与慢性压力下伴随睡眠障碍的攻击性行为增强之间的关联。可预测的CMS模型增加了相对肾上腺重量,支持了持续生理应激反应的诱导。它还减少了非快速眼动睡眠和非快速眼动慢波活动,增强了攻击性行为,并与下丘脑Ngf mRNA水平降低有关
资金支持
本研究得到了日本学术振兴会(JSPS)科学研究资助(C类),项目编号为21K11646和24K14788的支持,资助对象为S.C.
作者贡献声明
Sei Hiroyoshi:撰写 – 审阅与编辑、方法论、研究、数据分析、概念构思。Murata Takuya:撰写 – 审阅与编辑、方法论、概念构思。Chiba Shuichi:撰写 – 审阅与编辑、方法论、概念构思。Shiuchi Tetsuya:撰写 – 审阅与编辑、方法论、研究、数据分析、概念构思。Chikahisa Sachiko:撰写 – 审阅与编辑、初稿撰写、项目管理、方法论、研究、资金支持
作者声明他们没有已知的可能会影响本文报告工作的竞争性财务利益或个人关系。
作者感谢Shimizu Noriyuki提供的技术协助。利益冲突声明
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