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目的:采用改良多平台水环境法构建小鼠睡眠剥夺模型,观察并检测睡眠剥夺对小鼠空间学习记忆及大脑和肝脏氧化应激和炎症反应的影响,并初步探讨其可能的作用机制。方法:20只4周龄野生雌性C57BL/6J小鼠采用数字随机法分为正常对照组(n=10)和睡眠剥夺组(n=10),睡眠剥夺组小鼠采用MMP-WM法睡眠剥夺45天,剥夺过程中观察2组小鼠的一般状态并记录其体质量的变化情况。睡眠剥夺结束后采用Morris水迷宫实验分析2组小鼠空间学习记忆能力的变化;测量2组小鼠肝重指数、脾重指数和肾重指数;ELISA法检测2组小鼠血清中肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)、白细胞介素-6(interleukin-6,IL-6)和白细胞介素-1β(interleukin-1β,IL-1β)的含量;酶标比色法检测2组小鼠海马和肝脏超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)活力和还原型谷胱甘肽(reduced glutathione,GSH)含量;Western blot检测2组小鼠海马和肝脏TNF-α、P53、BCL-2相关X蛋白(Bcl-2-associated X protein,BAX)、B细胞淋巴瘤-2(B-cell lymphoma-2,BCL-2)蛋白的相对表达水平;免疫组化SP法检测2组小鼠海马齿状回和门区Ki-67的表达水平。结果:成功建立了小鼠睡眠剥夺模型。睡眠剥夺前两组小鼠体质量无明显差异,睡眠剥夺后,睡眠剥夺组小鼠体质量较正常对照组增加缓慢(P<0.05)。在学习记忆方面,睡眠剥夺组小鼠的游泳路程及逃避潜伏期均明显高于正常对照组的小鼠(P均<0.05),睡眠剥夺组的小鼠穿越原平台的次数和在原目标象限活动的时间百分比均明显低于正常对照组(P均<0.05)。在脏器指数上,与正常对照组比较,睡眠剥夺组小鼠肝重指数和肾重指数均增高,脾重指数明显降低(P均<0.05),睡眠剥夺组小鼠血清TNF-α、IL-6和IL-1β明显增高(P均<0.05),同时睡眠剥夺组小鼠海马和肝脏SOD活力和GSH含量明显降低(P均<0.05)。Western blot结果显示,睡眠剥夺组的小鼠海马和肝脏TNF-α、P53和BAX蛋白相对表达量较正常对照组明显上调(P均<0.05),BCL-2蛋白相对表达量较正常对照组明显下降(P<0.05),海马齿状回和门区Ki-67蛋白的表达水平较正常对照组明显下降(P均<0.05)。结论:睡眠剥夺能够影响小鼠的体质量、空间学习记忆能力和脏器指数,诱导大脑和肝脏氧化应激的发生,增加血清中炎症因子的浓度,其作用机制可能是通过细胞凋亡调节DNA损伤,这为睡眠不足对机体的影响提供了一定的理论基础。