睡眠障碍是一种高度流行并极大的损害了公共安全和健康的慢性疾病,患病率不断上升,是重大的公共卫生问题。睡眠与炎症双向联系,炎症感染会诱导嗜睡等睡眠障碍,而睡眠障碍影响炎症感染性疾病的发生与进程。研究报道腹腔注射革兰氏阴性菌细胞壁成分脂多糖（LPS）会诱导全身炎症感染,导致慢波睡眠增加并且抑制异相睡眠。尽管关于睡眠与炎症关系研究很多,但炎症感染诱导睡眠觉醒行为改变的具体分子机制尚不清楚。基于已有研究表明炎症信号可调节睡眠,本课题首先检测了LPS对野生型小鼠睡眠觉醒周期的影响以及LPS诱导的炎症相关信号通路的活性变化,旨在探讨LPS诱导睡眠觉醒行为变化的具体作用机制。本研究通过睡眠觉醒记录系统对给予生理盐水和LPS的野生型（WT）小鼠进行脑电/肌电图（EEG/EMG）记录和睡眠觉醒周期分析,以证实LPS诱导的全身炎症感染模型出现睡眠障碍。结果表明腹腔注射LPS诱导了睡眠觉醒行为变化,表现为慢波睡眠增加,觉醒和异相睡眠减少。为了探讨可能参与LPS诱导睡眠觉醒行为变化的炎症信号分子,通过蛋白免疫印迹实验检测皮质和下丘脑内LPS诱导的炎症相关信号通路的激活情况,包括Akt及其亚型Akt1、Akt2,p38 MAPK及其下游信号分子MK2,以及转录因子NF-κB。实验数据表明LPS诱导了皮质Akt及其亚型Akt1、Akt2和转录因子NF-κB的激活,下丘脑内除了Akt、Akt1和Akt2被激活外,p38 MAPK磷酸化水平也显著增加,提示Akt1和Akt2可能参与LPS诱导睡眠觉醒变化。基于此,我们分析了生理盐水和LPS处理后Akt1-/-和Akt2-/-小鼠的睡眠觉醒周期。结果表明,生理盐水组内,Akt1-/-和Akt2-/-小鼠较野生型小鼠均表现为慢波睡眠减少,觉醒增加;LPS诱导野生型小鼠慢波睡眠增加,觉醒减少,Akt1基因缺失逆转了LPS引起的睡眠觉醒行为变化;而Akt2基因缺失对LPS诱导的睡眠觉醒行为变化没有产生明显影响。以上结果表明,给予生理盐水后Akt1和Akt2均具有调节睡眠觉醒作用;Akt1参与改善LPS感染引起的睡眠觉醒障碍,但是Akt2未能发挥作用。进一步探讨Akt1和Akt2参与睡眠觉醒调节的机制发现,Akt1和Akt2基因缺失均导致小鼠下丘脑外侧食欲素神经元显著激活;LPS刺激小鼠后食欲素神经元活性被明显抑制,Akt1基因敲除后,LPS诱导的食欲素神经元活性恢复超过给予生理盐水处理的WT小鼠,而Akt2基因敲除对LPS诱导的食欲素神经元活性变化没有明显影响。综上所述,给予生理盐水后,Akt1和Akt2均可通过激活食欲素神经元参与调控睡眠觉醒行为,而在LPS诱导的睡眠觉醒障碍中,Akt1可以通过增加被LPS抑制的食欲素神经元活性逆转其引起的睡眠觉醒行为变化,Akt2则不参与调控LPS诱导的睡眠觉醒行为变化,本研究为炎症感染性疾病相关睡眠障碍的调控机制和预防治疗提供了新思路。