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目的:1.建立小鼠昼夜节律紊乱(circadian rhythm disorder,CRD)模型。2.探究昼夜节律紊乱及丁酸盐干预后对小鼠认知功能的影响。3.探究昼夜节律紊乱小鼠及丁酸盐干预后海马神经元组织形态学变化。4.探究昼夜节律紊乱小鼠及丁酸盐干预后脾脏辅助性T细胞17(T helper cell 17,Th17)及调节性T细胞(regulatory T cells,Treg)分泌的白细胞介素17(interleukin 17,IL-17)、IL-10蛋白水平的变化。5.探究昼夜节律紊乱小鼠及丁酸盐干预后海马组织中RORγt、Foxp3、IL-17、IL-10 m RNA转录水平的变化。方法:将雄性6-8周龄左右的无特定病原体(specific-pathogen-free,SPF)C57BL/6J小鼠,随机分为4组,每组6只:正常对照组(light-dark,LD):12h光照:12h黑暗(12L:12D;L=1000lux;D=0lux),持续4周;昼夜节律紊乱(light-light,LL)组:24小时持续光照,光照强度为1000lux,持续4周;昼夜节律紊乱+丁酸盐(LL+butyrate,LL+B)组:24小时持续光照,光照强度为1000lux,持续光照过程中,每天予丁酸盐(1.2 g/kg)灌胃,持续4周;昼夜节律紊乱+PBS(LL+PBS)组:24小时持续光照,光照强度为1000lux,持续光照过程中,每天予PBS(1.2 g/kg)灌胃,持续4周。所有实验动物在实验开始前在12L:12D,L=1000lux,D=0lux条件下在SPF环境中适应1-2周,实验期间保证水及食物充足。持续光照4周后对所有小鼠进行莫里斯水迷宫(Morris water maze,MWM)定位航行训练,在昼夜节律紊乱5天后进行空间探索实验,测试完之后处死。通过苏木精—伊红染色法(Hematoxylin-Eosin staining,HE)观察小鼠海马组织中神经元的形态学变化;采用酶联免疫吸附测定法(Enzyme Linked Immunosorbent Assay,ELISA)测定各组小鼠脾脏IL-17、IL-10等炎性蛋白的含量,采用实时荧光定量聚合酶链式反应(real-time quantitative PCR,RT-q PCR)测定各组小鼠海马组织IL-17、IL-10、RORγt、Foxp3 m RNA转录水平。结果:1.LL组小鼠体重较LD组明显增加,差异具有统计学意义(P<0.05);外源性补充丁酸盐后小鼠体重明显降低,差异具有统计学意义(P<0.05)。2.行为学测试结果显示,定位航行实验中,随着训练时间的延长,LD组和LL+B组小鼠的逃避潜伏期逐渐降低,而LL组和LL+PBS组小鼠的逃避潜伏期随未见明显变化。比较第四天各组小鼠潜伏期,LL组小鼠潜伏期明确长于LD组,差异有统计学意义(P<0.05);补充丁酸盐后小鼠与未补充小鼠相比逃避潜伏期也明显缩短,差异有统计学意义(P<0.05)。在空间探索实验中,与LD组比较,LL组小鼠穿越平台次数减少,差异有统计学意义(P<0.05);补充丁酸盐后小鼠穿越平台次数增多,差异有统计学意义(P<0.05)。3.HE染色显示,光镜下,LD组神经元结构完整、排列整齐、层次清晰呈3～5层,细胞质染色均匀,核仁清晰可见;LL组神经元数量减少、间隙增大、层次不清,丁酸盐干预后,神经元排列较为整齐、细胞分界清晰。4.与LD组比较,LL组小鼠脾脏IL-17蛋白表达增加,差异有统计学意义(P<0.05);而IL-10减少,差异有统计学意义(P<0.05)。补充丁酸盐后小鼠脾脏IL-17蛋白表达降低,差异有统计学意义(P<0.05);IL-10增高,差异有统计学意义(P<0.05)。5.与LD组相比,LL组小鼠海马组织RORγt、IL-17m RNA表达水平升高,差异有统计学意义(P<0.05,P<0.05),Foxp3、IL-10 m RNA表达水平降低,差异有统计学意义(P<0.05,P<0.05)。补充丁酸盐后小鼠海马组织RORγt、IL-17m RNA表达水平降低,差异有统计学意义(P<0.05,P<0.05),Foxp3、IL-10 m RNA表达水平升高,差异有统计学意义(P<0.05,P<0.05)。结论:1.成功建立了CRD模型。CRD小鼠体重增加、能量代谢失衡。外源性补充丁酸盐后,小鼠体重减轻。2.CRD小鼠认知功能受损,补充丁酸盐后,认知功能较前改善。3.CRD使小鼠海马神经元形态发生变化。补充丁酸盐后,小鼠海马神经元异常形态减轻。4.CRD可使小鼠外周免疫系统发生IL-17/IL-10相关炎症反应;而丁酸盐可能减轻这一炎症反应。5.CRD可通过使小鼠海马组织中IL-17/IL-10促进中枢神经系统的炎性损伤。补充丁酸盐后,可能使小鼠海马组织IL-17/IL-10得以平衡。综上所述,CRD可能通过打破外周免疫系统及中枢IL-17/IL-10平衡使认知功能受损,而丁酸盐可能通过纠正这一失衡来改善认知功能。