咖啡因治疗通过调节神经元密度和氧化应激途径，从而维持睡眠不足大鼠的情绪状态和记忆功能

《Scientific Reports》：Caffeine treatment modulates neuronal density and oxidative stress pathway to preserve mood state and memory function in sleep-deprived rats

　　

摘要

有证据表明，睡眠剥夺会损害记忆、认知功能以及情绪状态。在快速眼动阶段发生的睡眠剥夺会扰乱生物钟，进而导致氧化应激、神经炎症和细胞凋亡，其程度与睡眠剥夺的持续时间成正比，但其背后的机制仍不完全清楚。咖啡因具有神经保护作用，可能有助于缓解睡眠剥夺带来的不良影响。在本研究中，我们利用MMPM模型，探讨了咖啡因对遭受快速眼动阶段睡眠剥夺的大鼠的神经保护作用，并阐明了相关机制。这些大鼠在5周的快速眼动阶段睡眠剥夺期间被给予0.3克/升的咖啡因。随后我们通过行为测试评估了它们的情绪和认知功能，同时还检测了血液中的高敏C反应蛋白和皮质醇水平，以及海马体、前额叶皮层和下丘脑中的乙酰胆碱酯酶活性、乳酸脱氢酶活性以及氧化应激标志物。此外，还对这些脑区的组织结构进行了染色分析。结果表明，咖啡因处理显著改善了遭受快速眼动阶段睡眠剥夺的大鼠的记忆和认知功能。研究还显示，咖啡因能够降低高敏C反应蛋白水平，减轻睡眠剥夺引起的下丘脑-垂体-肾上腺轴过度活跃现象，降低氧化应激标志物水平，并增强抗氧化防御能力。更重要的是，咖啡因还能调节胆碱能系统，防止神经元破裂，维持神经元的密度和结构完整。这些发现表明，咖啡因可通过保护神经元结构来发挥神经保护、抗炎、抗氧化及细胞保护作用，从而抵御睡眠剥夺的负面影响。