慢性快速眼动睡眠剥夺会导致雄性Wistar大鼠出现代谢和神经毒性改变，进而引发情绪及认知功能障碍：这与下丘脑-垂体-肾上腺（HPA）轴、胆碱能系统、炎症反应以及氧化应激途径的参与有关

《Neurochemical Research》：Chronic REM Sleep Deprivation Induces Metabolic and Neurotoxic Alterations Associated with Affective and Cognitive Deficit in Male Wistar Rats: Involvement of HPA Axis, Cholinergic, Inflammatory, and Oxidative Stress Pathways

　　

摘要

糖尿病是一种代谢性疾病，其特征是由于胰岛素分泌、利用或两者同时出现缺陷导致血糖水平升高。睡眠剥夺（SD）会扰乱体内平衡，而糖尿病的后果又会进一步破坏睡眠的稳态。这些发现支持了睡眠稳态、代谢紊乱以及神经或行为障碍之间存在双向相互作用的假设。本研究旨在通过评估雄性Wistar大鼠的情绪和认知行为（焦虑、抑郁和记忆功能）、代谢指标（血糖稳态、葡萄糖耐受性、胰岛素敏感性）、氧化应激、胆碱能系统、细胞毒性、神经炎症参数以及海马体（HP）、下丘脑（HYP）和前额叶皮层（PFC）的组织病理变化，来探讨慢性REM睡眠剥夺（REM-SD）与代谢紊乱之间的双向相互作用。18只雄性Wistar大鼠被分为三组（CON、WP和CSD）。实验期间，每天进行18小时的REM睡眠剥夺（从下午4点到上午10点），持续五周，采用改良的多平台方法（MMPM）。研究人员检测了葡萄糖耐量试验（ipGTT）和胰岛素耐量试验（ipITT）的结果，以及皮质酮和血液高敏C反应蛋白（hs-CRP）的水平，同时还评估了情绪行为（类似焦虑和抑郁的表现）和认知功能，包括空间学习、识别记忆、工作记忆和长期记忆。此外，还测量了乙酰胆碱酯酶（AchE）的活性、神经毒性及氧化应激标志物，并观察了雄性Wistar大鼠海马体、下丘脑和前额叶皮层的组织病理变化。结果表明，慢性REM睡眠剥夺引发了葡萄糖不耐受和胰岛素抵抗，导致高血糖，并伴有轻度炎症和应激反应轴（HPA轴）的激活。在行为方面，REM睡眠剥夺引起了焦虑、抑郁以及学习和记忆能力的下降。具体来说，对大脑区域的影响表现为胆碱能神经传递的紊乱、氧化应激失衡（一氧化氮NO和MDA水平升高，CAT和SOD活性降低）以及神经毒性（乳酸脱氢酶LDH水平升高）。r-Spearman相关性分析显示，在睡眠剥夺的大鼠中，AchE活性与记忆表现之间存在强烈相关性。组织学检查进一步证实，慢性REM睡眠剥夺导致了前额叶皮层、下丘脑和海马体的结构萎缩、神经元退化以及神经元密度显著下降，尤其是在CA3和DG区域。总之，这一发现为睡眠剥夺与代谢紊乱之间的双向相互作用机制，以及睡眠健康、糖尿病和行为障碍之间的关联提供了新的见解。因此，我们未来的研究将探讨药物治疗和睡眠恢复对生化及神经生化参数、胆碱能神经传递和大脑结构的影响。

图形摘要

此图片的替代文本可能是由AI生成的。

作者：Wissal Baghdad

糖尿病是一种代谢性疾病，其特征是由于胰岛素分泌、利用或两者同时出现缺陷导致血糖水平升高。睡眠剥夺（SD）会扰乱体内平衡，而糖尿病的后果又会进一步破坏睡眠的稳态。这些发现支持了睡眠稳态、代谢紊乱以及神经或行为障碍之间存在双向相互作用的假设。本研究旨在通过评估雄性Wistar大鼠的情绪和认知行为（焦虑、抑郁和记忆功能）、代谢指标（血糖稳态、葡萄糖耐受性、胰岛素敏感性）、氧化应激、胆碱能系统、细胞毒性、神经炎症参数以及海马体（HP）、下丘脑（HYP）和前额叶皮层（PFC）的组织病理变化，来探讨慢性REM睡眠剥夺（REM-SD）与代谢紊乱之间的双向相互作用。18只雄性Wistar大鼠被分为三组（CON、WP和CSD）。实验期间，每天进行18小时的REM睡眠剥夺（从下午4点到上午10点），持续五周，采用改良的多平台方法（MMPM）。研究人员检测了葡萄糖耐量试验（ipGTT）和胰岛素耐量试验（ipITT）的结果，以及皮质酮和血液高敏C反应蛋白（hs-CRP）的水平，同时还评估了情绪行为（类似焦虑和抑郁的表现）和认知功能，包括空间学习、识别记忆、工作记忆和长期记忆。此外，还测量了乙酰胆碱酯酶（AchE）的活性、神经毒性及氧化应激标志物，并观察了雄性Wistar大鼠海马体、下丘脑和前额叶皮层的组织病理变化。结果表明，慢性REM睡眠剥夺引发了葡萄糖不耐受和胰岛素抵抗，导致高血糖，并伴有轻度炎症和应激反应轴（HPA轴）的激活。在行为方面，REM睡眠剥夺引起了焦虑、抑郁以及学习和记忆能力的下降。具体来说，对大脑区域的影响表现为胆碱能神经传递的紊乱、氧化应激失衡（一氧化氮NO和MDA水平升高，CAT和SOD活性降低）以及神经毒性（乳酸脱氢酶LDH水平升高）。r-Spearman相关性分析显示，在睡眠剥夺的大鼠中，AchE活性与记忆表现之间存在强烈相关性。组织学检查进一步证实，慢性REM睡眠剥夺导致了前额叶皮层、下丘脑和海马体的结构萎缩、神经元退化以及神经元密度显著下降，尤其是在CA3和DG区域。总之，这一发现为睡眠剥夺与代谢紊乱之间的双向相互作用机制，以及睡眠健康、糖尿病和行为障碍之间的关联提供了新的见解。因此，我们未来的研究将探讨药物治疗和睡眠恢复对生化及神经生化参数、胆碱能神经传递和大脑结构的影响。

图形摘要

此图片的替代文本可能是由AI生成的。

作者：Wissal Baghdad