睡眠剥夺（Sleep Deprivation，SD）是指由于各种原因（压力、焦虑和抑郁等）导致的睡眠时间不足或睡眠质量下降，可能导致认知功能和免疫功能受损，给人体正常生理功能带来多种不良影响，容易诱发心血管疾病、神经系统退行性疾病、糖尿病等疾病，并可能增加死亡风险。目前还没有特效药物可以治疗或减轻睡眠剥夺所带来的危害。
本期“一作分享”栏目，我们非常荣幸地邀请到了来自中国科学院化学研究所的吴占凤老师，她将为我们分享斑马鱼和小鼠睡眠剥夺（SD）模型建立的心得。吴老师在National Science Review（NSR，IF=20.6）上发表了题为“Oral Nano-antioxidants Improve Sleep by Restoring Intestinal Barrier Integrity and Preventing Systemic Inflammation”的文章，开发了一种口服的富勒烯纳米抗氧化剂，阐述了其修复肠道屏障和抑制全身炎症来改善睡眠的分子生物学机制，并评价了其改善睡眠的效果，为治疗睡眠障碍提供了新的研究思路。
基本信息
英文标题
Oral nano-antioxidants improve sleep by restoring intestinal barrier integrity and preventing systemic inflammation （点击查看原文）
中文标题
口服纳米抗氧化剂通过修复肠道屏障和抑制全身炎症来改善睡眠
发表期刊
National Science Review（IF=20.6）
作者单位
中国科学院化学研究所纳米实验室
文中引用的Elabscience®产品
产品名称 | 产品货号 | 应用 |
小鼠褪黑素(MT)酶联免疫吸附测定试剂盒 | E-EL-M0788 | ELISA |
血清素/5-羟色胺(ST/5-HT)酶联免疫吸附测定试剂盒 | E-EL-0033 | ELISA |
斑马鱼SD模型建立
通过持续光照的方法建立斑马鱼幼鱼的睡眠剥夺模型。具体步骤如下：
实验准备：选取6天龄的斑马鱼幼鱼作为实验对象。
实施睡眠剥夺：将模型组和实验组的斑马鱼幼鱼置于160 Lux光照强度的培养箱内，进行5天的睡眠剥夺，阻止斑马鱼幼鱼的正常睡眠。
日常饲养管理：期间正常投喂适量的高蛋白细饲料，并每天更换新鲜培养液。
对照组设置：设置正常组的斑马鱼幼鱼置于光周期（14 h光照：10 h黑暗）的光照培养箱内。
行为监测：在睡眠剥夺5天后的早上8点开始进行连续24 h的行为分析。用自动视频跟踪系统（DanioVision）连续监测 24 h（14 h光照：10 h黑暗）内每条斑马鱼幼鱼的运动活动情况。
数据分析：监测完毕后，用 EthoVision XT 15 软件分析斑马鱼的行为与活动，统计斑马鱼各时段的睡眠时间。
小鼠SD模型建立
使用连续的机械刺激建立小鼠的睡眠剥夺模型。具体步骤如下：
实验准备：选择7周龄的C57BL/6J雄性小鼠，并进行1周的环境适应。
睡眠剥夺诱导：将实验小鼠放置在睡眠剥夺仪中。该装置在笼子底部设有一个干扰棒，该干扰棒以恒定且温和的速度（14 rpm）进行360度旋转，以促使小鼠被轻推唤醒。
对照组设置：空白对照组小鼠放置在相同装置中，但干扰棒不旋转，以模拟未被剥夺睡眠的条件。
实验条件维持：睡眠剥夺实验持续7天，期间为小鼠提供食物、无菌水，并保持舒适的环境。动物房间维持12 h的光/暗循环，灯光在7:00（ZT0）打开，19:00（ZT12）关闭。
脑电信号采集：在7天睡眠剥夺结束后，连续采集小鼠24 h的脑电信号。
信号处理与记录：脑电信号通过Powerlab 15T数据采集系统采集，并通过Labchart软件（version 8.1.16）进行实时记录。
睡眠分析：使用SleepSign软件分析小鼠各时段的睡眠时间与睡眠状况。
以上是Elabscience®客户吴老师为我们分享的斑马鱼和小鼠睡眠剥夺（SD）模型建立的实验心得，希望这些经验能对大家的研究工作有所帮助。