關(guān)于睡眠剝奪對(duì)大鼠神經(jīng)內(nèi)分泌功能變化的影響

關(guān)于睡眠剝奪對(duì)大鼠神經(jīng)內(nèi)分泌功能變化的影響

【摘要】目的探討睡眠剝奪(sleepdeprivation，SD)對(duì)大鼠神經(jīng)內(nèi)分泌功能變化的影響。方法將60只Wistar雄性大鼠隨機(jī)分為6組(每組10只)：空白對(duì)照組（C組）、AS對(duì)照組(AS組)、ASSD1天組（SD1d組）、ASSD3天組（SD3d組）、ASSD5天組（SD5d組）、ASSD7天組（SD7d組）。5組建立AS模型后，其中4組再建立，SD模型，分析各組大鼠心電圖變化、生理及行為改變，測(cè)定各組大鼠血清中促腎上腺皮質(zhì)激素（adrenocorticotropichormone，ACTH）及皮質(zhì)醇（cortisol，CORT）的含量。結(jié)果SD后AS大鼠精神狀態(tài)逐漸轉(zhuǎn)差，反應(yīng)變遲鈍、變虛弱，隨著SD時(shí)間的延長(zhǎng)，AS大鼠呈先興奮，然后激惹，最后衰竭的變化趨勢(shì)。隨著SD的時(shí)間延長(zhǎng)，AS大鼠心率呈先增快后減慢的波動(dòng)性變化。心電圖ST-T逐漸上抬，T波高聳直立。ACTH及CORT水平呈先增高后下降的波動(dòng)性變化。結(jié)論SD造成的應(yīng)激性刺激，能夠激活HPA軸，從而引起AS大鼠神經(jīng)內(nèi)分泌功能發(fā)生變化?！娟P(guān)鍵詞】睡眠剝奪動(dòng)脈粥樣硬化神經(jīng)內(nèi)分泌【Abstract】ObjectiveToobservedthefluctuationsofthechangesofneuroendocrinefunctioninatheroscleroticratsaftersleepdeprivation.Methods60Wistarmaleratswererandomlypidedinto6groups（10each）:Thecontrolgroup、ASgroup、SD1dgroup、SD3dgroup、SD5dgroupandSD7dgroup.After5groupswereestablishedASmodel，4groupswereestablishedsleepdeprivationmodel.ObservedthephysiologicalandbehavioralchangesinASrats，observedtheirelectrocardiogramperformanceandtestedcontentofACTHandCORTinseruminASratsafterSD.ResultsThementalstateofASratswasgraduallydeteriorated，responsedull，variableweak，WiththetimeofSD，ASratswasfirstexcited，thenirritated，atthelastfailure.ThechangesofheartratesofASratsinvolatilityoffastatfirstthenslowdownwiththetimeofSD.WiththetimeofSD，ST-Tofelectrocardiogramelevatedgradually，Twavetallandupright.ThelevelsofACTHandCORTinASratswereinthevolatilityofchangesafterSD.Witchisincreasedatfirstandthendeclined.Conclusion:StressstimulationcausedbySDcanactivatetheHPAaxissothatitcaninfluencetothechangesofneuroendocrinefunctioninatheroscleroticrats.睡眠剝奪(sleepdeprivation，SD)具體指人因環(huán)境或自身原因喪失了所需要睡眠量的一種過程和狀態(tài)。SD影響了機(jī)體固有的生物節(jié)律，使機(jī)體處于應(yīng)激狀態(tài)。本研究以神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng)所產(chǎn)生的促腎上腺皮質(zhì)激素（adrenocorticotropichormone，ACTH）及皮質(zhì)醇（cortisol，CORT）為切入點(diǎn)，通過測(cè)定其在大鼠血清中的表達(dá)量在不同SD時(shí)間情況下的波動(dòng)情況，分析各組大鼠神經(jīng)內(nèi)分泌功能狀態(tài)，并結(jié)合各組大鼠心電圖變化、生理及行為改變來反映SD對(duì)大鼠神經(jīng)內(nèi)分泌功能變化的影響。1材料與方法1.1分組60只Wistar雄性大鼠（由中山大學(xué)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中心提供），體重（250±10）g。隨機(jī)分為6組：空白對(duì)照組（C組）10只、大平臺(tái)對(duì)照組（A組）10只、ASSD1d組（SD1d組）10只、ASSD組3d組（SD3d組）10只、ASSD5d組（SD5d組）10只、ASSD7d組（SD7d組）10只。1.2建立大鼠AS模型參照文獻(xiàn)[1]方法，50只大鼠在腹腔注射維生素D3(60萬u/kg)后，給予高脂飼料（3%膽固醇，0.5%膽酸鈉，0.2%丙基硫氧嘧啶，5%白糖，10%豬油，81.3%基本飼料）喂養(yǎng)8周可形成典型的AS病變。1.3建立AS大鼠睡眠剝奪模型以“改良多平臺(tái)水環(huán)境SD法”制備SD模型[2]。將4組大鼠，每組各放在一個(gè)裝有15個(gè)小平臺(tái)的水槽中飼養(yǎng)（主要是利用大鼠怕水及在水中無法進(jìn)入睡眠的生活習(xí)性，通過在盛水的水槽中放置平臺(tái)，讓大鼠站立在平臺(tái)上，大鼠在平臺(tái)上可自由進(jìn)食飲水，并可在平臺(tái)間自由活動(dòng)。因平臺(tái)直徑足夠小（直徑6.5cm)，若其睡眠，會(huì)因全身肌張力降低引起節(jié)律性低頭、觸水或落入水中驚醒，來達(dá)到SD的目的），以此建立起ASSD模型。SD1d組為持續(xù)SD1天，SD3d組為持續(xù)SD3天，SD5d組為持續(xù)SD5天，SD7d組為持續(xù)SD7天。為排除隔離及水環(huán)境造成的影響，將A組10只大鼠放置在大平臺(tái)上飼養(yǎng)，采用與SD組大小一樣的水箱，但在其底部放置的平臺(tái)大小為30cm×18cm×8cm，大鼠在平臺(tái)上有一定活動(dòng)空間，可以自由睡眠，用以形成與SD各組相似的環(huán)境，其他環(huán)境與實(shí)驗(yàn)組相同。C組采用正?；\養(yǎng)，自然晝夜光照，喂基礎(chǔ)飼料。實(shí)驗(yàn)前1周將實(shí)驗(yàn)所需大鼠放至一只籠中飼養(yǎng)，熟悉適應(yīng)環(huán)境1周。1.4觀察各組大鼠生理及行為改變觀察各組大鼠的精神狀態(tài)、反應(yīng)能力以及行為表現(xiàn)的變化。1.5各組大鼠心電圖監(jiān)測(cè)將大鼠用20%烏拉坦0.8ml/kg注射麻醉，約5min待大鼠安靜后，在小動(dòng)物實(shí)驗(yàn)臺(tái)上仰臥固定大鼠。接通RM-6000多通道生理儀電源，打開機(jī)器，將針電極（注射器針頭連于電極）分別向心刺入大鼠四肢皮下，電極連線分為紅色（R）右上肢、黃色（L）左上肢、黑色（RF）右下肢、綠色（LF）左下肢。描記標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)聯(lián)II導(dǎo)聯(lián)體表心電圖并進(jìn)行分析，記錄心率及ST段位移值。描記條件為：標(biāo)準(zhǔn)電壓：為20mm/mV，描記速度為50mm/s。通過觀察心電圖ST位移值（ST段位移值變化以QRS波群起點(diǎn)連線為基線，測(cè)量點(diǎn)取J點(diǎn)后0.02s）可反映心肌缺血程度。心電圖形及間期測(cè)量方法按徐叔云等[3]方法進(jìn)行。1.6各組大鼠血清ACTH及CORT含量測(cè)定各組大鼠在相應(yīng)時(shí)間點(diǎn)用10%水合氯醛（0.3m1/100g體質(zhì)量）大鼠腹腔注射麻醉，用毛細(xì)玻管眶內(nèi)靜脈取血2ml，EDTA抗凝，靜置0.5h后4℃，3000r/min離心10min，取血漿1ml，保存在-70℃的冰箱中，以備待測(cè)ACTH和CORT的含量。用放射免疫分析法統(tǒng)一測(cè)定ACTH和CORT含量，按試劑盒說明書進(jìn)行操作。ACTH及CORT試劑盒由南京建成生物工程研究所提供。1.7統(tǒng)計(jì)學(xué)方法采用SPSS13.0統(tǒng)計(jì)軟件，計(jì)數(shù)資料以_X±s表示，組間均數(shù)比較采用完全隨機(jī)設(shè)計(jì)單因素方差分析，多組間兩兩比較采用LSD檢驗(yàn)，P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。2結(jié)果2.1各組大鼠生理及行為改變SD后大鼠精神狀態(tài)逐漸轉(zhuǎn)差，反應(yīng)變遲鈍，食欲不振，身體漸消瘦、變虛弱，皮毛變粗糙、蓬亂而沒有光澤。SD初期，大鼠精神亢奮，對(duì)聲音、氣味、光線等刺激的反應(yīng)較敏捷。行為興奮性提高，較為活躍。到SD第3天時(shí)，SD3d組中所有大鼠出現(xiàn)磕睡、節(jié)律性垂頭現(xiàn)象，并常因鼻子浸入水中或掉入水中而驚醒。到SD第5天時(shí)，SD5d組中所有大鼠表現(xiàn)煩躁、易怒、相互之間喜撕咬、打斗。至SD第7天時(shí)，SD7d組中所有大鼠均表現(xiàn)為呼吸加快，精神萎靡，而對(duì)聲音、氣味、光線等刺激的敏感性下降。低頭駝背，蜷縮顫抖，不喜動(dòng)，活動(dòng)能力明顯減退。進(jìn)食少，身體極度虛弱。2.2各組大鼠心率變化SD后大鼠心率變化較大。SD剛開始時(shí)大鼠心率先是極度增快，于SD1d時(shí)心率最快達(dá)到最高值，與SD5d組及SD7d組相比較，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.001）。隨著SD時(shí)間的延長(zhǎng)，心率逐漸減慢。（見表1，圖1-6）表1各組大鼠心率變化（_X±s）與C組比較，ap＜0.01；與AS組比較，bp＜0.01；與SD1d組比較，cp＜0.01；與SD3d組比較，dp＜0.01；與SD5d組比較，ep＜0.01。2.3各組大鼠心電圖ST-T改變C組大鼠心電圖ST-T改變與SD3d組、SD5d組及SD7d組比較，差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。A組與SD5d組及SD7d組比較，均有顯著性差異（P＜0.001）。SD1d組與SD5d組及SD7d組比較，差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.001）。SD3d組與SD5d組及SD7d組間兩兩比較，均有顯著性差異（P＜0.001）。隨著SD的時(shí)間延長(zhǎng)，大鼠心電圖ST-T逐漸上抬，T波高聳直立。（見表2，圖1-6）表2各組大鼠心電圖ST-T改變（_X±s）2.4大鼠血清ACTH含量變化C組、A組、SD1d組三組之間相互兩兩比較無顯著性差異（P＞0.05）。該三組分別與SD3d組、SD5d組、SD7d組間相互兩兩比較差異均有顯著性（P＜0.001）。隨著SD時(shí)間的延長(zhǎng)，大鼠血清ACTH含量，先呈現(xiàn)升高的趨勢(shì)，并在SD3d時(shí)大鼠血清ACTH含量達(dá)到最高值，與SD5d組、SD7d組間比較差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.001）。之后大鼠血清ACTH含量呈明顯的下降趨勢(shì)，至SD7d時(shí)，其ACTH含量最低，與SD5d組比較差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.001）。（見表3）表3各組大鼠血清ACTH含量變化（_X±s）與C組比較，ap＜0.01；與AS組比較，bp＜0.01；與SD1d組比較，cp＜0.05，dp＜0.01；與SD3d組比較，ep＜0.01；與SD5d組比較，fp＜0.01。2.5大鼠血清CORT含量變化