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随着现在社会工作及生活压力的增大,睡眠不足已经成为普遍存在的公共卫生问题,我国约有1/4成年人存在睡眠障碍,对于人民身心健康及社会经济造成不良影响。良好的睡眠是维持人类正常学习记忆的重要过程,可以促进大脑有效地获取新信息,巩固以及将新信息整合到现有的记忆结构中。然而随着光污染日益严重及工作应激的增大,使得越来越多的人群存在睡眠障碍。文献报道已证实,长期睡眠不规律、睡眠负债过多会严重破坏人体免疫系统,并诱导抑郁、焦虑等精神系统疾病的发生。而急性睡眠剥夺（sleep deprivation,SD）会导致认知能力的损害,包括感知、记忆、执行功能、情绪、注意力及警觉性。睡眠在突触形成、突触修剪、神经元髓鞘形成和神经发生在内的几个神经发育过程中发挥重要作用。因此,睡眠缺失与突触完整性和神经回路成熟的破坏有关,并且氧化应激、炎症和神经胶质功能障碍被认为是潜在的机制。盐酸羟哌吡酮（YL-0919）是军事医学研究院毒物药物研究所自主研发并且结构全新的抗抑郁新药,先前的研究表明YL-0919是强效5-羟色胺再摄取抑制剂、5-HT1A受体部分激动剂和5-HT6受体全激动剂,并且在多种抑郁动物模型中发挥抗抑郁、促认知的作用,目前已进入II期临床试验。目前在动物认知障碍模型中,YL-0919对于认知功能的改善已得到证实,并且提升警觉、注意力方面也初见成效。鉴于此,本研究旨在探索YL-0919在不同认知障碍的模型中改善认知功能的效价,并初步探究其作用机制。目的本文旨在探究大鼠睡眠剥夺模型睡眠稳态、昼夜节律及脑电变化,以及YL-0919抗睡眠剥夺（SD）致认知降低后脑电γ振荡变化及其免疫机制。方法1.大鼠睡眠剥夺后睡眠-觉醒的变化采用ZH-PT跑台式睡眠剥夺仪构建大鼠睡眠剥夺模型,将大鼠随机分为基线组（baseline,BSL）、睡眠剥夺后恢复组（recovery,R）。先行24 h EEG/EMG或血压及心率为基线组数据;次日08:00开始72 h睡眠剥夺,结束进行2 d EEG/EMG或血压及心率作为睡眠剥夺后恢复组（R）数据。分别于基线组及恢复组开始EEG/EMG记录时,收集大鼠血清进行一氧化氮浓度检测。2.YL-0919改善大鼠睡眠剥夺后认知降低的脑电变化及其免疫机制利用ZH-PT跑台式睡眠剥夺仪建立大鼠睡眠剥夺模型,将动物随机分为空白对照组（VEH）、睡眠剥夺组（SD）、睡眠剥夺+咖啡因处理组（SD+CAF）、睡眠剥夺+盐酸羟哌吡酮（SD+YL-0919）。恢复后第1 d开始记录EEG/EMG信号,连续记录24 h;SD+YL-0919组连续15 d给予YL-0919 2.5mg/kg,给药体积1 ml/kg,其余组均给予相应体积的生理盐水,SD+CAF组于第12 d连续给予咖啡因50mg/kg,给药体积1 ml/kg,所有分组均于第12 d开始72 h睡眠剥夺,第15 d开始记录EEG/EMG信号,并统计末次给药4h内各项数据;之后收集大鼠脾脏（spleen）、海马、前额叶皮层,-80℃冰箱保存,并取出全脑放入4%多聚甲醛保存。脑电记录分析及傅立叶变换观察睡眠剥夺后大鼠睡眠时相及γ振荡的变化;ELISA法检测脾、海马及前额叶皮层的IL-1β、TNF-α及IL-10等免疫因子的变化;Western印迹法检测大鼠脾组织TLR4、NF-κB蛋白表达量;免疫荧光染色检测小胶质细胞形态及数量。结果1.大鼠睡眠剥夺后睡眠-觉醒的变化1.1睡眠时相:与BSL组相比,在睡眠剥夺后第一天（R1）和第二天（R2）内24 h及日间的Wake觉醒时间显著减少（P均＜0.01）,NREM及REM睡眠时间增加（P均＜0.05）。1.2大鼠睡眠、觉醒状态转换次数:与BSL组相比,睡眠剥夺后R1与R2内,Wake平均持续时间显著缩短（P＜0.01）而且其发作次数也明显增多（P均＜0.05）,NREM睡眠的平均持续时间未见差异,但发作次数明显增加（P均＜0.01）。与BSL组相比,R1及R2期间总转换次数显著增加（P均＜0.01）,而在R1和R2期间,Wake-NREM及NREM-REM的转换次数显著增加（P均＜0.01）,在R1期间REM-NREM转换次数增加（P均＜0.01）。1.3功率谱密度:睡眠剥夺后R1及R2期间的δ振荡（NREM）、θ振荡（REM）强度明显高于BSL组（P均＜0.05）,α振荡（Wake）与BSL组比较强度降低（P均＜0.05）;与BSL组对比,睡眠剥夺后R1与R2期大鼠γ振荡（Wake）在低频段（36-54 Hz）振荡功率谱密度降低（P均＜0.05）。1.4昼夜节律:与基线期相比,在恢复期第1天和第2天期间体温及活动度变化无明显差异。与日间相比,夜间平均体温及活动度均明显增高。1.5血压及心率:与BSL组相比,恢复期R组血压及心率均明显降低（P均＜0.05）。1.6血清NO:与BSL组相比,睡眠剥夺后R1与R2组血清NO含量均显著增高（P均＜0.05）。2.YL-0919改善大鼠睡眠剥夺后认知降低的脑电变化及其免疫机制2.1睡眠时相及脑电:与VEH组对比,SD组大鼠每小时觉醒（Wake）时间减少,非快速眼动睡眠增多（P＜0.05）,给药后4 h总时间SD组觉醒时间减少（P＜0.01）,非快速眼动睡眠及快速眼动睡眠增多（P＜0.01,P＜0.05）,SD组γ振荡在低频段（45-55 Hz）振荡功率谱密度降低（P＜0.05）。YL-0919可以逆转上述变化,提示YL-0919可逆转睡眠剥夺后大鼠睡眠时相的改变,并可通过γ振荡的减弱映射睡眠剥夺后大鼠认知、警觉及注意力的下降。2.2 ELISA、Western、免疫荧光结果:脾、海马及前额叶皮层的IL-1β、TNF-α表达水平增高（P＜0.01,P＜0.05）,IL-10表达水平降低（P＜0.01）;脾组织TLR4、NF-κB蛋白表达量增高（P＜0.05,P＜0.01）;海马DG区及前额叶皮层中Iba1+小胶质细胞数量增多（P＜0.01）。YL-0919可以逆转上述变化,提示YL-0919可通过抑制TLR4/NF-κB通路,抑制炎症因子释放及小胶质细胞的激活,从而改善睡眠剥夺后的认知、警觉及注意力损伤。结论:1、本次实验证实72 h睡眠剥夺导致大鼠48 h内睡眠时相及睡眠稳态的改变,但不影响昼夜节律,并会引起血压及心率下降,这些变化均与NO浓度增高有关。2、本研究发现72 h睡眠剥夺后可导致大鼠γ振荡降低,进一步证实γ振荡与认知、警觉注意力关系密切,并且睡眠剥夺通过TLR4/NF-κB通路激活,促进炎症因子释放及小胶质细胞的激活,从而导致神经炎症及认知功能损害;而我们首次发现YL-0919可通过调节睡眠结构以及γ振荡、调控小胶质细胞功能从而改善神经炎症,参与了其抗睡眠剥夺后认知障碍的机制。