Inhibited Endogenous H2S Generation and Excessive Autophagy in Hippocampus Contribute to Sleep Deprivation-Induced Cognitive Impairment

海馬體內(nèi)源性H2S生成抑制和過度自噬導(dǎo)致睡眠剝奪誘導(dǎo)的認(rèn)知障礙

來源：Frontiers in Psychology, Volume 10, Article 53, January 2019

《心理學(xué)前沿》，第10卷，文章編號53，2019年1月

 

摘要：

這篇論文研究了睡眠剝奪（SD）誘導(dǎo)認(rèn)知障礙的機(jī)制，重點(diǎn)關(guān)注海馬體內(nèi)源性硫化氫（H2S）生成和自噬的作用。摘要指出，SD導(dǎo)致認(rèn)知功能缺陷，H2S在認(rèn)知形成中起重要作用，而海馬體過度自噬會觸發(fā)認(rèn)知障礙。通過大鼠SD模型，行為測試顯示SD引起認(rèn)知功能障礙，同時(shí)海馬體自噬增強(qiáng)（自噬小體增加、自噬相關(guān)蛋白表達(dá)變化），內(nèi)源性H2S生成減少。結(jié)果表明，海馬體內(nèi)源性H2S生成抑制和過度自噬參與SD誘導(dǎo)的認(rèn)知障礙。

 

研究目的：

研究目的是探討SD誘導(dǎo)認(rèn)知障礙的分子機(jī)制，特別是海馬體內(nèi)源性H2S生成和自噬紊亂在其中的作用，以深入理解SD對認(rèn)知功能的病理影響。

 

研究思路：

研究思路是建立大鼠72小時(shí)SD模型，使用改良多平臺方法誘導(dǎo)SD。隨后進(jìn)行一系列行為測試評估認(rèn)知功能，包括Y迷宮、物體位置測試（OLT）、新物體識別測試（NORT）和莫里斯水迷宮（MWM）測試。同時(shí)，通過電鏡觀察自噬小體形成，使用Unisense H2S微傳感器檢測海馬體H2S生成，并通過Western blot分析自噬相關(guān)蛋白（如LC3、Beclin-1、p62）和H2S生成酶（CBS、3-MST）的表達(dá)。研究比較SD組和對照組大鼠的數(shù)據(jù)，以驗(yàn)證假設(shè)。

 

測量的數(shù)據(jù)及研究意義：

1 Y迷宮測試數(shù)據(jù)來自圖1，顯示SD組大鼠交替性能顯著下降，但總臂進(jìn)入次數(shù)無變化。研究意義是直接證實(shí)SD損害學(xué)習(xí)和記憶過程，排除運(yùn)動能力干擾。

 

2 新物體識別測試數(shù)據(jù)來自圖2，顯示SD組識別指數(shù)降低，但總探索時(shí)間無變化。研究意義是表明SD影響識別記憶，而非探索動機(jī)。

 

3 物體位置測試數(shù)據(jù)來自圖3，顯示SD組位置記憶識別指數(shù)降低。研究意義是證明SD導(dǎo)致空間記憶缺陷。

 

4 莫里斯水迷宮測試數(shù)據(jù)來自圖4和圖5，顯示SD組逃避潛伏期增加、目標(biāo)象限時(shí)間減少和平臺穿越次數(shù)減少。研究意義是驗(yàn)證SD損害空間學(xué)習(xí)和記憶。

 

 

5 視覺平臺測試數(shù)據(jù)來自圖6，顯示SD組逃避潛伏期和游泳速度無差異。研究意義是排除視覺和運(yùn)動能力變化對認(rèn)知結(jié)果的混淆。

 

6 自噬相關(guān)數(shù)據(jù)來自圖7，顯示SD組海馬體自噬小體增加、LC3-II/LC3-I比率和Beclin-1表達(dá)上調(diào)、p62表達(dá)下調(diào)。研究意義是證實(shí)SD引起海馬體過度自噬，與認(rèn)知障礙相關(guān)。

 

7 H2S生成數(shù)據(jù)來自圖8，顯示SD組海馬體CBS和3-MST表達(dá)下降、內(nèi)源性H2S生成減少。研究意義是表明H2S生成抑制可能參與SD誘導(dǎo)的認(rèn)知障礙機(jī)制。

 

結(jié)論：

論文得出結(jié)論，SD導(dǎo)致認(rèn)知功能障礙，海馬體內(nèi)源性H2S生成抑制和過度自噬是重要機(jī)制。這些發(fā)現(xiàn)為理解SD誘導(dǎo)認(rèn)知障礙的病理提供了新見解，提示H2S和自噬可能作為治療靶點(diǎn)。

 

使用丹麥Unisense電極測量數(shù)據(jù)的研究意義：

使用丹麥Unisense H2S微傳感器測量的數(shù)據(jù)是海馬體內(nèi)源性H2S生成濃度，方法部分提到該傳感器用于精確檢測H2S水平。研究意義在于確保實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性和可重復(fù)性，通過電化學(xué)原理直接量化H2S生成速率，排除間接方法的誤差。這為驗(yàn)證H2S生成抑制提供了可靠數(shù)據(jù)，支持分子機(jī)制研究的可信度，并強(qiáng)調(diào)了H2S在認(rèn)知功能中的關(guān)鍵作用。