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第一部分片段睡眠剥夺对大鼠认知功能及海马IGF-1表达的影响【目的】建立大鼠的片段睡眠剥夺动物模型,观察片段睡眠剥夺对大鼠空间记忆及海马胰岛素样生长因子-1(Insulin-like Growth Factor 1,IGF-1)表达的影响。探讨片段睡眠剥夺致大鼠认知功能障碍与海马区IGF-1表达之间的关系。【方法】将18只成年雄性SD(Sprague Dawley,SD)大鼠,随机分为正常对照CC(Cage Control,CC)组、环境对照TC(Tank Control,TC)组、片段睡眠剥夺SD(Sleep Deprivation,SD)组。采用Morris水迷宫对所有大鼠进行空间认知功能训练,训练的同时使用片段睡眠剥夺法对大鼠进行片段睡眠剥夺,完成5天的片段睡眠剥夺后,利用空间搜索实验测定大鼠的空间记忆能力。运用酶联免疫吸附测定(Elisa)法测定大鼠海马IGF-1表达量的变化。【结果】1.经片段睡眠剥夺后,片段睡眠剥夺组(SD)大鼠的定位航行实验指标及空间搜索实验指标与正常对照组(CC)、环境对照组(TC)相比,均存在显著差异(p<0.05)。2.大鼠海马神经元IGF-1表达量在SD组较CC组和TC组明显降低(p<0.05)。【结论】片段睡眠剥夺后大鼠空间学习能力、记忆能力减退,同时伴有海马神经元IGF-1表达降低,说明片段睡眠现象可以导致大鼠认知功能损伤,并且降低IGF-1的分泌。第二部分IGF-1对片段睡眠剥夺大鼠认知功能的保护作用及相关机制【目的】观察补充IGF-1对片段睡眠剥夺致大鼠空间记忆损伤的影响。探讨IGF-1对睡眠片段现象致认知功能损伤的保护作用。观察片段睡眠剥夺后大鼠海马磷酸化Akt(p-Akt)表达的变化情况,并探讨相关机制。【方法】将18只成年雄性SD大鼠随机分为环境对照+人工脑脊液组(TC+a CSF),片段睡眠剥夺+人工脑脊液组(SD+a CSF),片段睡眠剥夺+IGF-1组(SD+IGF-1)。采用Morris水迷宫对所有大鼠进行空间认知功能训练,使用片段睡眠剥夺法对大鼠进行片段睡眠剥夺,训练的同时完成5天片段睡眠剥夺,并通过侧脑室注射给药给予各组大鼠相对应的干预措施,而后将所有大鼠进行Morris水迷宫测试,测定大鼠的空间学习和记忆能力。完成后,运用免疫组织化学染色和Image Pro Plus图像分析法,测定各组大鼠海马p-Akt表达的变化情况。【结果】1.在大鼠的空间搜索实验指标中:片段睡眠剥夺+人工脑脊液组(SD+a CSF)与环境对照+人工脑脊液组(TC+a CSF)、片段睡眠剥夺+IGF-1组(SD+IGF-1)相比,存在显著差异(p<0.01);片段睡眠剥夺+IGF-1组(SD+IGF-1)与环境对照+人工脑脊液组(TC+a CSF)无统计学差异(p>0.05)。2.大鼠海马p-Akt表达:在片段睡眠剥夺+生理盐水组(SD+a CSF)较环境对照+生理盐水组(TC+a CSF)、片段睡眠剥夺+IGF-1组(SD+IGF-1)均明显降低(p<0.01);片段睡眠剥夺+IGF-1组(SD+IGF-1)与环境对照+人工脑脊液组(TC+a CSF)相比无统计学差异(p>0.05)。【结论】补充IGF-1可以逆转睡眠片段现象导致的大鼠认知功能损伤,对认知功能具有保护作用。片段睡眠剥夺后,大鼠海马的p-Akt表达下调,补充IGF-1后可以部分逆转片段睡眠剥夺引起的p-Akt表达下调。说明IGF-1可能通过调节p-Akt的表达来改善片段睡眠剥夺导致的认知功能损伤。