母親妊娠期間睡眠剝奪對子代行為的影響及其神經炎癥途徑的研究.pdf

1、女性妊娠期間睡眠不足或睡眠異常是一個非常普遍的現(xiàn)象，有三分之二的婦女在妊娠期間出現(xiàn)睡眠問題，如睡眠時間縮短、睡眠質量下降、覺醒次數增多等。盡管這種睡眠問題在孕期十分常見，但關于妊娠期間睡眠異常對子代健康的影響還缺乏足夠的關注。本研究試圖探索妊娠期間睡眠剝奪（MaternalSleepDeprivation,MSD）對子代遠期的行為和認知的影響及其可能的機制，主要研究內容如下：
　　1.以多平臺法對不同孕期Wistar大鼠給予睡眠剝

2、奪，觀察其對母親生理指標的影響。根據改良的多平臺方法建立Wistar大鼠睡眠剝奪模型，并確定孕鼠的這種睡眠剝奪方法是成功的，而且沒有出現(xiàn)流產現(xiàn)象。分別在孕鼠妊娠的三個時期，即妊娠早期（GestationalDay4，GD4）、妊娠中期（GD9）和妊娠晚期（GD18）給予72小時的睡眠剝奪，檢測不同時期睡眠剝奪后孕鼠體重的變化，實驗結果表明，孕鼠在各個妊娠階段體重都沒有顯著性差異，提示72小時睡眠剝奪對孕鼠的體重無顯著的影響。
　　

3、2.孕鼠分別在妊娠早、中和晚三個時期進行睡眠剝奪，檢測對青春期前期21天大（Post-NatalDay21，PND21）的子代認知、行為和神經發(fā)生的影響。通過Morris水迷宮的方法來檢測子代海馬依賴的空間學習和記憶，免疫組織化學染色的方法研究海馬區(qū)神經發(fā)生，并探索母親睡眠剝奪對子代出生時的體重、21天大時的體重、窩別大小、雌雄性別比和糖水偏好的影響。發(fā)現(xiàn)孕鼠妊娠晚期睡眠剝奪增加子代在場景學習和逆向學習任務中尋找平臺的時間，減少空間探索

4、任務中穿過平臺的次數和在平臺所在象限的時間，表明這一時期子代的空間學習和記憶的損傷更嚴重；BrdU和DCX陽性細胞的數量在晚期睡眠剝奪子代中減少最多，表示子代神經發(fā)生也是在這一時期抑制更明顯，這表明孕鼠妊娠晚期對睡眠剝奪這種應激更為敏感，所以在后續(xù)的實驗中都選擇這一時期。母親妊娠晚期睡眠剝奪會減少子代出生時的體重和PND21天大的體重，并減少子代窩別大小，引起子代出現(xiàn)快感缺乏，但是不影響子代雌雄性別比。
　　3.母親妊娠晚期睡眠剝

5、奪對子代小膠質細胞和中樞炎癥細胞因子表達的影響。通過實時PCR的方法（Real-TimePCR,RT-PCR）檢測不同年齡段的子代（PND1、PND7、PND14和PND21）海馬區(qū)炎癥因子表達情況，以免疫組織化學染色鑒定小膠質細胞的形態(tài)和激活狀況。實驗數據顯示在母親妊娠晚期睡眠剝奪子代海馬中，促炎性細胞因子IL-1β、TNFα和IL-6在出生后的第1、7、14、21天表達增加，抗炎性細胞因子IL-10的表達在此時間點均降低；免疫組織化

6、學染色發(fā)現(xiàn)激活態(tài)和過渡態(tài)的Iba1+小膠質細胞數量顯著升高，靜息態(tài)小膠質細胞的數量明顯減少，而且這些促炎性細胞因子是由激活的小膠質細胞分泌的。這些結果表明母親妊娠晚期睡眠剝奪誘導的子代海馬小膠質細胞的激活對子代認知和神經發(fā)生異常有很重要的調節(jié)作用。
　　4.探索抑制神經炎癥對MSD子代認知和神經發(fā)生的保護效應。選擇了一種小膠質細胞激活的抑制劑-米諾環(huán)素，進行連續(xù)五天腹腔注射來研究小膠質細胞激活影響MSD子代認知和神經發(fā)育的具體機制

7、。Morris水迷宮實驗發(fā)現(xiàn)米諾環(huán)素可以改善MSD子代空間學習與記憶的損傷，免疫組織化學染色發(fā)現(xiàn)米諾環(huán)素可以緩解MSD子代海馬區(qū)神經發(fā)生的減少，子代的神經損傷可以通過米諾環(huán)素抑制小膠質細胞激活來恢復，從而起到神經保護的作用，表明小膠質細胞是子代認知和神經發(fā)生的關鍵調節(jié)因素。
　　5.米諾環(huán)素改善MSD子代認知和神經發(fā)生的可能機制。小膠質細胞激活有兩種型態(tài)：經典激活（Classicalactivation,M1）和替代激活（Alte

8、rnativeactivation,M2），通過RT-PCR的方法、酶聯(lián)免疫吸附測定（Enzyme-LinkedImmunosorbentAssay，ELISA）和免疫組織化學方法檢測子代海馬中M1和M2分子的表達來確定小膠質細胞的激活狀態(tài)。在MSD子代海馬中，小膠質細胞M1標記：IL-1β,IL-6,TNF-α,CD68和iNOS的表達增多，而M2分子Arg1,Ym1,IL-4,IL-10和CD206的表達減少；當注射了米諾環(huán)素以后，

9、可以減少促炎性細胞因子的表達，增加M2分子的表達，而且還可以改善與神經發(fā)生相關基因的表達；這表明米諾環(huán)素表現(xiàn)出的神經保護作用是通過抑制M1型小膠質細胞的激活，促進M2型小膠質細胞激活來實現(xiàn)的，因此小膠質細胞促炎性和抗炎性激活之間的紊亂是MSD誘導的神經發(fā)生異常和空間學習與記憶損傷的關鍵。
　　綜上所述，MSD子代的認知、行為和神經發(fā)生異常是通過小膠質細胞激活誘導的神經炎癥引起的，米諾環(huán)素可抑制MSD子代小膠質細胞激活、調節(jié)M1和M