GABA能药物干预对REM睡眠剥夺大鼠认知功能影响的实验研究

【摘要】： 目的研究不同程度REM期睡眠剥夺和恢复以及两种GABA能药物(GABA_A受体拮抗剂SR-95531和GABA再摄取抑制剂NO-711)干预,对SD大鼠的认知功能、下丘脑γ-氨基丁酸(GABA)含量和下丘脑外侧区GABA_ARα1和Hypocretin(Hcrt)神经元Fos表达的影响,探讨其可能的机制。方法成年雄性SD大鼠随机分为REM期睡眠剥夺组、空白对照组(CC)和环境对照组(TC),REM睡眠剥夺组又分非手术空白对照组(nonOP)、假手术组(Sham)、SR-95531组(SR)和NO-711组(NO),每组分为剥夺1天(SD1d)、SD3d、SD5d、恢复睡眠6h(RS6h)和RS12h,共5个时间点。采用改良多平台水环境法(MMPM)建立REM期睡眠剥夺SD大鼠模型,利用Morris水迷宫测定大鼠在不同程度REM睡眠剥夺对认知功能的影响变化,采用免疫荧光技术检测下丘脑Hcrt神经元数量形态和Fos表达、下丘脑GABA_A受体α_1亚单位表达累积光密度值,采用高效液相色谱仪(HPLC)测定了下丘脑GABA和谷氨酸(Glu)含量。并建立穹隆周围核微量渗析SD大鼠模型,观察GABA_A受体拮抗剂SR-95531和GABA再摄取抑制剂NO-711对上述指标的影响。结果TC组各个时间点与CC组各时间点之间比较,所有检测指标均无明显统计学差异(P＞0.05)。REM期睡眠剥夺期间nonOP组和Sham组与CC组和TC组比较,SD大鼠认知功能下降、下丘脑外侧区Fos阳性细胞总数和Fos-Hcrt双阳性细胞数量增加、下丘脑GABA含量和GABA_ARα1表达增加(P＜0.05),且变化程度均与REM期睡眠剥夺时间长短呈正相关。在SD1d、SD3d和SD5d三个时间点,NO组与CC组和TC组比较认知功能下降、下丘脑外侧区Fos阳性细胞总数和Fos-Hcrt双阳性细胞数量增加(P＜0.05),且增加程度均与REM期睡眠剥夺时间长短呈正相关。在RS6h、RS12h两个时间点,SR组与CC组和TC组比较认知功能下降、下丘脑外侧区Fos阳性细胞总数和Fos-Hcrt双阳性细胞数量增加(P＜0.05),而NO组与CC组和TC组比较无明显差异(P＞0.05)。与CC组和TC组比较,SR组GABA含量和GABA_ARα1表达在全部五个时间点均明显增加(P＜0.05),而NO组仅在SD5d的GABA_ARα1表达明显增加(P＜0.05)。结论REM睡眠剥夺不仅导致认知功能下降,而且导致下丘脑Hcrt神经元Fos表达数量、GABA含量和GABA_ARα1表达增加,这些变化的程度均与REM睡眠剥夺时间的长短呈正相关,并且均能够被睡眠恢复修正。在REM睡眠剥夺和恢复过程中,1)GABA能神经系统存在自身调节机制,且这种自身调节是机体保护性的生理调节;2)GABA能神经系统的作用和认知功能损害呈正相关,即某一时间点GABA能神经系统的作用越强,其认知功能损害程度越重;3)Hcrt能神经系统活性与GABA能神经系统作用强度呈正相关,且两者之间存在相互调控作用。就REM睡眠剥夺导致的认知功能下降而言,GABA能神经系统并不是治疗失眠的最理想靶点,而Hcrt能神经系统可能是潜在的理想靶点。