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阿片类药物是缓解中重度疼痛的首选药物,但长期使用易形成依赖性和成瘾性,并导致消化、呼吸、心血管和免疫系统等出现不良反应。基于多靶点药物设计的嵌合肽DN-9,是利用神经肽FF的阿片肽调节特性,与具有强效镇痛作用的新型阿片肽biphalin嵌合,并对其部分氨基酸进行α-N甲基化修饰、替换或构型而形成。DN-9具有强效镇痛作用,较低的耐受性、成瘾性和副作用。阿片受体主要包括μ、κ和δ受体,其中μ和κ阿片受体在情绪、睡眠觉醒调控相关核团杏仁核、终纹床核、伏隔核、蓝斑、臂旁核、中脑导水管周围灰质和中缝背核等大量分布,提示阿片及阿片受体系统对睡眠觉醒具有重要的调节作用,但其作用尚无定论,且机制不明。前期实验证实DN-9通过作用于μ和κ阿片受体镇痛,但对睡眠觉醒的作用及机制仍无研究。本研究目的是为了揭示DN-9对睡眠觉醒的作用及潜在机制,进一步明确阿片类物质对睡眠觉醒的调节作用。方法:(1)通过脑电(electroencephalogram,EEG)、肌电(electromyography,EMG)记录,睡眠觉醒时相和各频段能谱解析,利用吗啡作为阳性对照,结合大鼠侧脑室注射saline、0.01、0.1、1 nmol DN-9和2 nmol吗啡,评价DN-9对睡眠觉醒的调节作用。(2)利用EEG、EMG记录和睡眠觉醒时相及各频段能谱解析,侧脑室联合注射0.1 nmol DN-9和非选择阿片受体拮抗剂纳洛酮、选择性μ阿片受体拮抗剂β-funaltrexamine(β-FNA)、κ阿片受体拮抗剂nor-binaltorphimine(nor-BNI)和δ阿片受体拮抗剂naltrindole hydrochloride(NTI),揭示DN-9通过阿片受体系统调节睡眠觉醒时相的可能机制。(3)利用免疫组织化学技术,标记即刻早基因c-Fos,揭示DN-9调节睡眠觉醒时相的脑内作用靶点。结果:中枢注射0.1和1 nmol DN-9显著增加快动眼(rapid eye movement,REM)和非快动眼(non-REM,NREM)睡眠潜伏期,通过延长觉醒片段持续时间增加觉醒,抑制NREM和REM睡眠片段发生次数降低NREM和REM睡眠,并伴有EEG beta(14.5-30 Hz)活动增强,delta(0.5-4 Hz)和theta(4.5-8.5 Hz)活动减弱,1 nmol DN-9与2 nmol吗啡中枢作用相当。DN-9 0.1 nmol对睡眠觉醒的作用可被纳洛酮、β-FNA和nor-BNI所拮抗,但NTI不能拮抗。侧脑室注射0.1 nmol DN-9引起结节乳头体核、伏隔核和外侧下丘脑中Fos阳性神经元数量显著增加。结论:DN-9中枢注射通过作用于μ和κ阿片受体增加觉醒,抑制NREM和REM睡眠,引起结节乳头体核、伏隔核和外侧下丘脑活动神经元数量显著增加,提示DN-9可能通过μ和κ阿片受体作用于上述核团促觉醒。