长期睡眠期噪声暴露对小鼠认知功能的影响及生物钟相关机制

[背景]环境噪声污染严重,目前关于长期睡眠期噪声暴露对认知功能影响及可能的生物钟机制相关研究较少。[目的]探讨睡眠期噪声暴露诱导小鼠认知功能损伤及可能的生物钟机制,为噪声暴露防护提供理论依据。[方法]20只雄性C57BL/6J小鼠随机分为对照组和噪声暴露组,每组10只。噪声暴露组采用噪声发生器进行每天12 h(08∶00—20∶00),共30 d的睡眠期噪声暴露,校准标定噪声强度为90 dB。对照组不施加任何干预措施。噪声暴露结束后,采用新物体识别实验和旷场实验检测小鼠认知功能,对小鼠海马组织进行尼氏染色,对离子钙结合适配器分子1蛋白(Iba-1)进行免疫荧光化学染色,采用实时荧光定量PCR检测炎症因子、生物钟基因表达,并采用试剂盒检测小鼠海马组织氧化应激指标变化。[结果]睡眠期噪声暴露后,新物体识别实验结果显示:与对照组相比,噪声暴露组小鼠辨别指数为0.06±0.04,低于对照组的0.65±0.13(P<0.05)。旷场实验结果显示:噪声暴露组中心活动距离为(242.20±176.10)mm,低于对照组的(1548.00±790.30)mm(P<0.05);噪声暴露组中心活动时间为(0.87±0.64)s,低于对照组的(6.00±2.86)s(P<0.05)。尼氏染色结果显示:与对照组相比,噪声暴露组小鼠海马组织神经元固缩,染色加深,排列紊乱,连接松散。免疫荧光结果显示:与对照组相比,噪声暴露组小鼠海马组织小胶质细胞活化,Iba-1表达增加(P<0.05)。实时荧光定量PCR结果显示:与对照组相比,噪声暴露组小鼠生物钟基因Clock、Per2、Rev-erbαmRNA水平增加(P<0.05),Per1 mRNA水平降低(P<0.05),海马组织IL-18、IL-6、i NOS、NLRP3 mRNA水平增加(P<0.05)。氧化应激指标检测结果显示:与对照组相比,噪声暴露组还原型谷胱甘肽含量降低(P<0.001)。[结论]睡眠期噪声暴露可导致海马组织生物钟基因失稳态并引发海马神经炎症,促使小胶质细胞激活,引起小鼠的认知功能损伤。