本文摘要:本篇文章是由《 中华医学 》发表的一篇医学论文,创刊于1995年,是由中华临床医学会主办的临床医药类专业学术期刊。在2000年10月被定为临床医药类核心期刊。分别由我国著名的临床专家执编,全国各优秀医院院长及专家为顾问团,审稿严慎,因而期刊具有较高的
本篇文章是由《中华医学》发表的一篇医学论文,创刊于1995年,是由中华临床医学会主办的临床医药类专业学术期刊。在2000年10月被定为临床医药类核心期刊。分别由我国著名的临床专家执编,全国各优秀医院院长及专家为顾问团,审稿严慎,因而期刊具有较高的实用性、指导性和权威性,是全国医学界与社会各界互通通信息的重要渠道,是全国医学界进行学术交流、切磋医学经验的重要平台。
【摘要】 目的 探讨睡眠剥夺(sleep deprivation,SD) 对大鼠神经内分泌功能变化的影响。方法 将60只Wistar雄性大鼠随机分为6组(每组10只):空白对照组(C组)、 AS对照组(AS组)、ASSD1天组(SD1d组)、ASSD3天组(SD3d组)、ASSD5天组(SD5d组)、ASSD7天组(SD7d组)。5组建立AS模型后,其中4组再建立,SD模型,分析各组大鼠心电图变化、生理及行为改变,测定各组大鼠血清中促肾上腺皮质激素(adrenocorticotropic hormone,ACTH)及皮质醇(cortisol,CORT)的含量。结果 SD后AS大鼠精神状态逐渐转差,反应变迟钝、变虚弱,随着SD时间的延长,AS大鼠呈先兴奋,然后激惹,最后衰竭的变化趋势。随着SD的时间延长,AS大鼠心率呈先增快后减慢的波动性变化。心电图ST-T逐渐上抬,T波高耸直立。ACTH及CORT水平呈先增高后下降的波动性变化。结论 SD造成的应激性刺激,能够激活HPA轴,从而引起AS大鼠神经内分泌功能发生变化。
【关键词】 睡眠剥夺 动脉粥样硬化 神经内分泌
睡眠剥夺(sleep deprivation,SD) 具体指人因环境或自身原因丧失了所需要睡眠量的一种过程和状态。SD影响了机体固有的生物节律,使机体处于应激状态。本研究以神经内分泌系统所产生的促肾上腺皮质激素(adrenocorticotropic hormone,ACTH)及皮质醇(cortisol,CORT)为切入点,通过测定其在大鼠血清中的表达量在不同SD时间情况下的波动情况,分析各组大鼠神经内分泌功能状态,并结合各组大鼠心电图变化、生理及行为改变来反映SD对大鼠神经内分泌功能变化的影响。
1材料与方法
1.1分组
60只Wistar雄性大鼠(由中山大学动物实验中心提供),体重(250±10
)g。随机分为6组:空白对照组(C组)10只、大平台对照组(A组)10只、ASSD1d组(SD1d组)10只、ASSD组3d组(SD3d组)10只、ASSD5d组(SD5d组)10只、ASSD7d组(SD7d组)10只。
1.2 建立大鼠AS 模型
参照文献[1] 方法,50只大鼠在腹腔注射维生素D3 (60 万u/ kg) 后,给予高脂饲料(3 %胆固醇,0. 5 %胆酸钠,0. 2 %丙基硫氧嘧啶,5 %白糖,10 %猪油,81. 3 %基本饲料) 喂养8周可形成典型的AS 病变。
1.3 建立AS大鼠睡眠剥夺模型
以“改良多平台水环境SD法”制备SD模型[2]。将4组大鼠,每组各放在一个装有15个小平台的水槽中饲养(主要是利用大鼠怕水及在水中无法进入睡眠的生活习性,通过在盛水的水槽中放置平台,让大鼠站立在平台上,大鼠在平台上可自由进食饮水,并可在平台间自由活动。因平台直径足够小(直径6.5cm),若其睡眠,会因全身肌张力降低引起节律性低头、触水或落入水中惊醒,来达到SD的目的),以此建立起ASSD模型。SD1d组为持续SD1天,SD3d组为持续SD3天,SD5d组为持续SD5天,SD7d组为持续SD7天。为排除隔离及水环境造成的影响,将A组10只大鼠放置在大平台上饲养,采用与SD组大小一样的水箱,但在其底部放置的平台大小为30cm×18cm×8cm,大鼠在平台上有一定活动空间,可以自由睡眠,用以形成与SD各组相似的环境,其他环境与实验组相同。C组采用正常笼养,自然昼夜光照,喂基础饲料。实验前1周将实验所需大鼠放至一只笼中饲养,熟悉适应环境1周。
1.4 观察各组大鼠生理及行为改变
观察各组大鼠的精神状态、反应能力以及行为表现的变化。
1.5 各组大鼠心电图监测
将大鼠用20%乌拉坦0.8ml/kg注射麻醉,约5min待大鼠安静后,在小动物实验台上仰卧固定大鼠。接通RM-6000多通道生理仪电源,打开机器,将针电极(注射器针头连于电极)分别向心刺入大鼠四肢皮下,电极连线分为红色(R)右上肢、黄色(L)左上肢、黑色(RF)右下肢、绿色(LF)左下肢。描记标准导联II导联体表心电图并进行分析,记录心率及ST段位移值。描记条件为:标准电压:为20mm/mV,描记速度为50mm/s。通过观察心电图ST位移值(ST段位移值变化以QRS波群起点连线为基线,测量点取J点后0.02s)可反映心肌缺血程度。心电图形及间期测量方法按徐叔云等[3]方法进行。
1.6 各组大鼠血清ACTH及CORT含量测定
各组大鼠在相应时间点用10%水合氯醛(0.3 m1/100 g体质量)大鼠腹腔注射麻醉,用毛细玻管眶内静脉取血2 ml, EDTA抗凝,静置0.5 h后4℃,3 000 r/min离心10 min,取血浆1 ml,保存在-70℃的冰箱中,以备待测ACTH和CORT的含量。用放射免疫分析法统一测定ACTH和CORT含量,按试剂盒说明书进行操作。ACTH及CORT试剂盒由南京建成生物工程研究所提供。
1.7 统计学方法
采用SPSS 13.0统计软件,计数资料以 _ X±s表示,组间均数比较采用完全随机设计单因素方差分析,多组间两两比较采用LSD检验,P<0.05为差异有统计学意义。
2结果
2.1 各组大鼠生理及行为改变 SD后大鼠精神状态逐渐转差,反应变迟钝,食欲不振,身体渐消瘦、变虚弱,皮毛变粗糙、蓬乱而没有光泽。SD初期,大鼠精神亢奋,对声音、气味、光线等刺激的反应较敏捷。行为兴奋性提高,较为活跃。到SD第3天时,SD3d组中所有大鼠出现磕睡、节律性垂头现象,并常因鼻子浸入水中或掉入水中而惊醒。到SD第5天时,SD5d组中所有大鼠表现烦躁、易怒、相互之间喜撕咬、打斗。至SD第7天时,SD7d组中所有大鼠均表现为呼吸加快,精神萎靡,而对声音、气味、光线等刺激的敏感性下降。低头驼背,蜷缩颤抖,不喜动,活动能力明显减退。进食少,身体极度虚弱。
2.2 各组大鼠心率变化
SD后大鼠心率变化较大。SD刚开始时大鼠心率先是极度增快,于SD1d时心率最快达到最高值,与SD5d组及SD7d组相比较,差异具有统计学意义(P<0.001)。随着SD时间的延长,心率逐渐减慢。
与C组比较,a p<0.01;与AS组比较,b p<0.01;与 SD1d组比较,c p<0.01;与SD3d组比较,d p<0.01;与SD5d组比较,e p<0.01。
2.3 各组大鼠心电图ST-T改变
C组大鼠心电图ST-T改变与SD3d组、SD5d组及SD7d组比较,差异均具有统计学意义(P<0.05)。A组与SD5d组及SD7d组比较,均有显著性差异(P<0.001)。SD1d组与SD5d组及SD7d组比较,差异均具有统计学意义(P<0.001)。SD3d组与SD5d组及SD7d组间两两比较,均有显著性差异(P<0.001)。随着SD的时间延长,大鼠心电图ST-T逐渐上抬,T波高耸直立。(见表2,图1-6)
表2 各组大鼠心电图ST-T改变( _ X±s)
2.4 大鼠血清ACTH含量变化
C组、A组、SD1d组三组之间相互两两比较无显著性差异(P>0.05)。该三组分别与SD3d组、SD5d组、SD7d组间相互两两比较差异均有显著性(P<0.001)。随着SD时间的延长,大鼠血清ACTH含量,先呈现升高的趋势,并在SD3d时大鼠血清ACTH含量达到最高值,与SD5d组、SD7d组间比较差异均具有统计学意义(P<0.001)。之后大鼠血清ACTH含量呈明显的下降趋势,至SD7d时,其ACTH含量最低,与SD5d组比较差异具有统计学意义(P<0.001)。(见表3)
表3 各组大鼠血清ACTH含量变化( _ X±s)
与C组比较, a p<0.01;与AS组比较,b p<0.01;与 SD1d组比较,c p<0.05,d p<0.01;与SD3d组比较,e p<0.01;与SD5d组比较,f p<0.01。
2.5 大鼠血清CORT含量变化
C组、A组、SD1d组、SD3d组、SD5d组及SD7d组间相互两两比较,均有显著性差异(P<0.05)。随着SD时间的延长,大鼠血清CORT含量先呈逐渐升高趋势,至SD5d时达到最高值,CORT含量约为C组的2倍,之后降低。(见表4)
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