《Neurobiology of Disease》：Impact of DSP4-induced locus coeruleus dysfunction on sleep: Systematic review and methodology
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睡眠与大脑健康密切相关，但这种关系的潜在机制仍不完全清楚。蓝斑（locus coeruleus, LC）是睡眠结构（sleep architecture）的关键调节者，蓝斑功能障碍（LC dysfunction, LCd）与多种神经退行性和精神疾病有关，包括阿
睡眠与大脑健康密切相关，但这种关系的潜在机制仍不完全清楚。蓝斑（locus coeruleus, LC）是睡眠结构（sleep architecture）的关键调节者，蓝斑功能障碍（LC dysfunction, LCd）与多种神经退行性和精神疾病有关，包括阿尔茨海默病（Alzheimer's disease）、帕金森病（Parkinson's disease）、抑郁症（depression）和创伤后应激障碍（post-traumatic stress disorder）。LCd对睡眠和大脑健康的孤立影响无法在人类中研究，但可以在动物模型中使用去甲肾上腺素能神经毒素DSP4进行建模，该毒素可导致慢性选择性的LC变性。在此，研究人员提供了基于DSP4的LC消融（LC ablation）对睡眠影响的系统综述。研究人员总结了DSP4结果的显著（且常被低估的）变异性，并将这些发现置于LC生理学和病理学的更广泛背景中。随后，研究人员回顾了DSP4的作用机制，并识别了可能导致显著研究间变异性的方法和生物学因素。最后，研究人员提供了实际考虑因素，以支持更一致的基于DSP4的LC消融，从而能够稳健地研究慢性LCd对睡眠结构和整体大脑健康的影响。
**1. 引言**
蓝斑（locus coeruleus, LC）产生大脑中大部分的去甲肾上腺素（noradrenaline, NA），其广泛的侧支化轴突投射支配着大脑的广大区域。NA通过增强注意力来提高大脑的输入响应，从而影响依赖于觉醒和警觉的认知过程，包括记忆形成和检索。此外，LC还塑造免疫反应并影响脑生理的基本方面，如脑灌注、微血管血流和毛细血管通透性。LC还关键参与睡眠-觉醒调节和睡眠结构，并与类淋巴废物清除相关联。LC独特的解剖结构，加上其高代谢需求和氧化应激暴露，使其特别容易受到损伤和变性。因此，蓝斑功能障碍（LC dysfunction, LCd）与多种脑疾病有关，包括抑郁症、创伤后应激障碍、帕金森病和阿尔茨海默病。尽管LCd日益被认为是疾病进展的驱动因素，但孤立的慢性LCd的后果仍了解不足。最近关于睡眠与类淋巴废物清除之间耦合的假说，以及它们对神经退行性疾病的相关性，使LC的角色加倍重要。此类研究可以在动物模型中进行，其中选择性神经毒素DSP4通过去甲肾上腺素转运体（noradrenaline transporters, NATs）在长LC投射中积累并诱导逆行轴突变性，最终导致LC胞体崩解，是诱导慢性LCd的广泛使用的方法。然而，DSP4的效果高度可变，取决于年龄、品系、时间、性别等多种因素。本综述旨在系统回顾关于使用DSP4研究慢性LCd对睡眠影响的文献，进一步讨论DSP4的作用机制和LC消融程序的方法学细节，并强调这些方法学因素如何影响消融效果并导致研究间变异性。
**2. 方法**
本系统综述按照PRISMA 2020声明进行，并针对临床前体内动物研究进行调整。搜索策略基于非正式范围搜索，并使用PICO框架制定结构化研究问题：“与对照组相比，DSP4诱导的蓝斑消融对模型动物睡眠参数的影响是什么？”于2025年8月29日在Embase、PubMed、Scopus和Web of Science四个数据库中进行了全面搜索。筛选过程由两位作者独立进行，使用Zotero去重。初步筛选标题和摘要，然后获取全文进行资格评估。纳入标准为报告DSP4处理后睡眠相关结局的研究，排除仅评估药物诱导睡眠或与影响肾上腺素能受体的药物联合干预的研究。使用SYRCLE风险偏倚（risk of bias, RoB）工具评估所有符合条件研究的偏倚风险。创建收获图（harvest plot）以视觉总结证据方向，包括状态持续时间、发作持续时间、碎片化和脑电功率等指标，并按清醒（wakefulness, W）、快速眼动睡眠（rapid eye movement sleep, REMS）和非快速眼动睡眠（non-REMS, NREMS）三种警戒状态分组。结果按时间阶段（即刻<24小时、急性<1周、亚急性<1个月）分类。
**3. 结果**
3.1 搜索结果：文献检索共识别105条记录，去除重复和综述后，36条记录进行筛选，最终21项研究符合纳入标准。这些研究来自少数几个反复出现的研究小组，构成了当前证据基础的核心局限性。
3.2 研究特征：21项研究中多数使用大鼠，少数使用小鼠和猫。品系包括Wistar、Sprague-Dawley、Wistar Kyoto等。大多数研究未指定处理时的年龄，少数在2-3个月龄，两项研究关注出生后早期阶段。除两项研究外均使用雄性动物。DSP4方案因物种而异：小鼠通常给予两次50 mg/kg腹腔注射（intraperitoneal, IP），大鼠通常一次50 mg/kg IP，猫一次10 mg/kg IP。时间间隔和记录时长变化很大。
3.3 风险偏倚评估：RoB评估显示，随机分配序列（D1）很少报告，通常评为不清楚。由于大多数研究采用受试者内设计（固定顺序），分配隐藏（D3）始终评为高RoB。实验者盲法（D5）未在任何研究中报告。多数研究包括所有动物进行结果评估，但只有两项研究明确报告了手动警戒状态评分中的盲法。未报告预先注册方案，导致选择性结果报告（D9）多为不清楚。多项研究存在重复使用同一批动物数据的问题。
3.4 DSP4对警戒状态的影响：收获图总结了DSP4对最常见指标的影响。大多数研究发现DSP4对清醒持续时间无显著影响，但四项研究报告减少，三项报告增加。NREMS持续时间主要在关灯阶段增加，而睡眠剥夺后NREMS持续时间减少。REMS结果较为一致，大多数研究报告无影响，但显示变化的发现主要为REMS持续时间减少。
**4. 讨论**
4.1 睡眠记录实践：最常见的报告指标是状态持续时间（76%）。两个反复出现的研究小组报告了系统不同的结果：一个小组（报告效果）观察到显著改变，另一个（无效果）未观察到效果。两组在epoch持续时间上存在显著差异（效果组20-30秒，无效果组4秒），但比较分析表明epoch长度单独不太可能解释差异。记录方式上，效果组多使用皮质电图（electrocorticography, ECoG），无效果组使用脑电图（electroencephalography, EEG）螺钉电极，但两者在啮齿类动物中相似。电极位置的变化可能是未被充分认识的方法学变异来源。未来研究应使用更短的epoch持续时间以检测睡眠结构更细微的变化，并明确报告电极立体定位坐标。
4.2 DSP4方法学：DSP4的药理学显示其选择性取决于LC独特的长而广泛侧支化的轴突投射，提供更大的表面积通过NATs摄取循环中的DSP4
az。DSP4的毒性随时间展开：即刻期组织NA耗竭，急性期轴突终端变性并出现代偿机制（NA周转增加、受体上调），亚急性至慢性期发生再生性发芽和逆行性胞体变性。实验因素如年龄、品系、性别、剂量、时间点和给药途径均影响DSP4效果。验证LC消融程度至关重要：无效果组通常使用更定量的验证方法（如高效液相色谱法测定NA浓度、免疫组化密度测定），而效果组多依赖定性评估。两组均主要评估皮层靶区域，仅一项研究评估了LC胞体。DSP4对皮层投射的影响强于对皮层下投射（如参与睡眠调节的下丘脑、基底前脑等区域）的影响，这可能是睡眠结局不一致的原因。代偿机制（如存活神经元发芽、受体上调）可能进一步增加变异性。
4.3 研究设计：受试者内设计（固定顺序）引入时期效应偏倚，需包含溶剂处理对照组以减轻。DSP4诱导的LC消融本质上是永久性的，基线记录必须在处理前进行。睡眠模式对应激高度敏感，LC深度参与应激反应，因此仅对照组不足以分离应激效应。选择急性后期分析窗口可能更好地捕捉慢性LCd的优点。
4.3.1 睡眠反弹：六项研究评估了DSP4处理后的睡眠反弹，使用不同剥夺方法（如物理束缚、水台、新物体、旋转棒）。结果显示，使用低应激方法（新物体）未观察到效果，而高应激方法（束缚、水台）发现NREMS和REMS反弹减少。这表明LC功能障碍可能主要在预先存在挑战的条件下显现，解释睡眠反弹的衰减。
4.3.2 一天中的时间和光照条件：收获图提示DSP4相关改变在暗期（活动期）更为明显，此时觉醒依赖性LC活动自然升高。LC在NREMS中诱导微觉醒以稳定睡眠，LC消融可能破坏这一平衡，导致NREMS不稳定而非均匀促进REMS。因此，建议将结果按明暗期分开报告。
**5. 结论**
DSP4是一种高度选择性和易于给药的神经毒素，用于实现LC消融。然而，本综述强调需要更加关注消融验证、皮层下LC分区的参与以及更精细的睡眠指标。DSP4结果的高度变异性部分源于方法学因素。尽管存在这些局限性，DSP4仍然是研究慢性LCd的非侵入性模型的坚实基础。未来进展依赖于改进的数据透明度和可用性，以及原始数据的获取。现代方法学进展（如GRAB NE传感器）增加了重新审视LC功能的相关性。DSP4仍是探索LC变性对睡眠和更广泛生理学后果的强大且便捷的工具。
