从心脑相关理论研究养心安神法调控CREB/MAPK信号通路在睡眠剥夺中的作用机制

Sleep deprivation leads to the changes of mood, learning and memory, immune function,which increases the risk of insomnia, cardiovascular disease, diabetes, depression. Previous research indicates that, VIP and VPAC2R have been involved in the activation of CREB/MAPK signal pathway in sleep deprivation, and promoted the long-term memory.In our previous study,VIP and VIPmRNA maintained the steady state of circadian rhythm in SCN and at the same time caused the changes of myocardial structure.We hypothesis that VIP and VPAC2R will activate CREB/MAPK signaling pathway in sleep deprivation, and maintain the circadian rhythm steady and cardiovascular function in heart and brain.Based on the heart-brain related theory, we will observe behavior changes, endocrine hormone circadian changes, myocardial ultrastructure and SCN ultrastructure changes,expression of VIP and VPAC2R,VIP and VPAC2R mediated activation of CREB/MAPK signaling pathway as the experimental research ,which will study the mechanism of sleep deprivation and nourishing the heart to calm mind method regulating sleep deprivation, in order to further enrich and perfect the scientific connotation of traditional Chinese heart-brain related theory, and provide the oretical basis for the treatment of sleep deprivation.

睡眠剥夺引起情绪、学习记忆、免疫功能等一系列改变，增加失眠、心血管疾病、糖尿病、抑郁症的风险。研究证实，VIP及VPAC2R激活CREB/MAPK信号通路，促进长时程记忆的形成。课题组前期研究发现，VIP及VIPmRNA参与了睡眠相关脑区昼夜节律的稳定，同时引起心肌超微结构改变。提出假说，VIP及VPAC2R参与了睡眠剥夺CREB/MAPK信号通路激活，在“心”和“脑”中同时发挥维持昼夜节律稳态和保护心血管功能的作用。本课题从心脑相关理论出发，通过观察行为学变化、内分泌激素昼夜节律改变、心肌超微结构和SCN超微结构的改变、VIP及VPAC2R的表达、以及CREB/MAPK信号通路激活等实验研究，探讨VIP及VPAC2R在调节睡眠剥夺中的作用机制及养心安神法调节睡眠剥夺的可能作用途径，以期进一步丰富和完善中医心脑相关理论的科学内涵，为睡眠剥夺的治疗提供新靶点。

睡眠剥夺引起情绪、学习记忆、免疫功能等一系列改变，增加失眠、心血管疾病、糖尿病 、抑郁症的风险。研究证实，VIP及VPAC2R激活CREB/MAPK信号通路，促进长时程记忆的形成。 课题组前期研究发现，VIP及VIPmRNA参与了睡眠相关脑区昼夜节律的稳定，同时引起心肌超微结构改变。提出假说，VIP及VPAC2R参与了睡眠剥夺CREB/MAPK信号通路激活，在“心”和“脑 ”中同时发挥维持昼夜节律稳态和保护心血管功能的作用。主要研究内容及科学发现：①采用多平台水环境法睡眠剥夺加咖啡因 建立失眠大鼠模型，观察大鼠一般症状体征、学习记忆能力。②观察大鼠学习记忆能力的变化及天王补心丹的干预作用。③观察睡眠剥夺对大鼠内分泌激素昼夜节律的影响及天王补心丹的干预作用。④体外培养星形胶质细胞及神经元细胞，观察VIP、AVP的表达与细胞迁移效应及天王补心丹的干预作用，初步探讨其作用机制。 研究结果显示：①多平台水环境法睡眠剥夺14d加腹腔注射咖啡因 30mg/kg/d制备的失眠模型，大鼠一般症状体征呈现出学习记忆能力下降，ACTH、 Cort、 GH、 TSH 等内分泌激素分泌紊乱，心肌及SCN超微结构损害明显，天王补心丹干预后模型各指标改善较明显，是适合研究“心脑相关”的睡眠剥夺模型，较好地模拟了现代生活节奏加快引进的睡眠剥夺，以及睡眠剥夺后服用咖啡因、茶叶、功能饮料拮抗疲劳的失眠特点。②养心安神法代表方剂天王补心丹能显著改善睡眠剥夺加咖啡因所致失眠大鼠的一般症状体征、内分泌激素分泌水平和心肌及SCN的损伤，提高VIP、AVP水平和蛋白表达。③天王补心丹可能通过调控VIP 及 VPAC2R 激活 CREB/MAPK 信号通路，改善学习记忆能力，纠正内分泌激素紊乱从而改善睡眠剥夺引进的心肌及SCN损伤进程。 以上研究表明，养心安神法代表方剂天王补心丹可能是通过VIP 及 VPAC2R 的表达激活 CREB/MAPK 信号通路，从而引起下游下游通路分子变化，在心血管系统和睡眠相关脑区发挥生物学效应，本研究成果有助于深入认识理解在睡眠剥夺中 VIP 及 VPAC2R 结合促进激活 CREB/MAPK 信号通路维持昼夜节律稳定的根本机制，从而为睡眠剥夺的治疗新靶点提供理论基础。