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机体进行正常生理和心理活动时需要规律和充足的睡眠。由于社会节奏加快,人们工作和生活压力加大,致使现在越来越多的人遭受着不同程度的睡眠限制,并严重影响人们的正常生活。研究者们对睡眠限制的认识,更多集中于大脑中神经元的研究,近几年得益于生物研究技术的发展,定居于中枢神经系统的免疫细胞——小胶质细胞在睡眠中发挥的功能正逐渐被人们认识,但其在睡眠的生理功能和病理变化中发挥的作用还不清楚。作为中枢神经系统稳态的维持者,小胶质细胞具有不同的激活表型,并且在不同激活状态下发挥不同的功能。结合小胶质细胞的突触修剪功能,本研究通过建立青春期睡眠限制动物模型,揭示海马区神经元突触可塑性的小胶质细胞调控机制,探索睡眠限制产生认知及情绪功能损伤的作用原理,并提出一种潜在的睡眠不足导致认知损伤的预防手段。本实验以青春期睡眠限制(Sleep Restriction,SR)的C57/BL小鼠作为实验模型,共分为3组:对照组(Control,Con)、睡眠限制组(Sleep Restriction,SR)、米诺环素组(SR+Mino)。睡眠限制时间为6 h/d,连续7天,米诺环素组给予腹腔注射米诺环素(20 mg/kg)。采用物体空间定位测试OLT、物体辨别测试NORT、新颖性抑制喂养实验NSFT检测小鼠的认知功能变化,利用RT-qPCR和Western blot免疫印迹检测突触后致密区蛋白PSD95及小胶质细胞相关分子表达,结合免疫荧光染色及共定位方法检测小胶质细胞形态及突触修剪功能改变。结果发现持续一周的睡眠限制引起小鼠认知功能损伤以及小胶质细胞形态发生改变,伴随吞噬相关分子(TREM2,CD68)的表达增加,证明小胶质细胞呈现吞噬能力增强型激活。Western blot检测发现PSD95的蛋白水平明显降低,并通过免疫荧光共定位技术发现睡眠限制导致小胶质细胞对PSD95吞噬能力增强,伴随神经元活性异常,提示青春期小鼠睡眠限制后小胶质细胞突触修剪功能增强,影响神经元活性及功能异常。除此之外,小胶质细胞特异性抑制剂——米诺环素可抑制小胶质细胞激活状态,缓解神经元PSD95丢失,并改善行为学异常,进一步证明小胶质细胞在睡眠限制过程中发挥作用。综上所述,睡眠限制能够激活青春期小鼠脑内的小胶质细胞,使其产生突触修剪能力增强的应激响应,影响神经元突触可塑性,导致神经元活性异常,进而损伤小鼠认知功能。而抑制小胶质细胞激活可以部分改善长期睡眠限制导致的小鼠行为学异常。这为针对长期睡眠限制导致青少年认知损伤的预防和治疗提供了科学依据和理论指导。