摘要：在现代社会，睡眠剥夺已成为一个突出的公共健康问题，它不仅部分或完全剥夺了人们的睡眠，还对心血管、神经系统、免疫系统和内分泌系统造成了不利影响。研究显示，尤其是快速眼动睡眠的剥夺，对认知功能的损害尤为严重。快速眼动睡眠与学习、记忆和情绪调节等关键认知功能紧密相关

Ozone rectal insufflation mitigates chronic rapid eye movement sleep deprivation-induced cognitive impairment through inflammation alleviation and gut microbiota regulation in mice

直肠三氧灌注通过减轻小鼠炎症调节肠道微生物群减轻慢性快速眼动睡眠剥夺引起的认知障碍

在现代社会，睡眠剥夺已成为一个突出的公共健康问题，它不仅部分或完全剥夺了人们的睡眠，还对心血管、神经系统、免疫系统和内分泌系统造成了不利影响。研究显示，尤其是快速眼动睡眠的剥夺，对认知功能的损害尤为严重。快速眼动睡眠与学习、记忆和情绪调节等关键认知功能紧密相关，因此快速眼动 睡眠剥夺成为了动物实验中的一个常用模型。尽管已有多种治疗睡眠剥夺的方法，包括药物和非药物干预，但这些方案因副作用和疗效有限而接受度不高。因此，开发新的疗法变得尤为重要。臭氧，作为一种强效氧化剂，因其在改善认知功能障碍方面的潜在益处而受到越来越多的关注。本研究旨在探索直肠三氧灌注（O3-RI）对慢性快速眼动睡眠剥夺所致认知障碍的具体作用，包括研究O3-RI治疗对睡眠剥夺认知功能障碍的影响，以及O3-RI是否能够通过抑制炎症和调节肠道菌群来改善SD所致的认知功能。

近期，来自中国科学院大学的安建雄研究团队在《Medical Gas Research》——全球唯一专注于医学气体研究的期刊上发表了题为“Ozone rectal insufflation mitigates chronic rapid eye movement sleep deprivation-induced cognitive impairment through inflammation alleviation and gut microbiota regulation in mice”的文章。研究深入探讨了O3-RI在改善睡眠剥夺引起的认知功能障碍方面的潜在保护作用，并提供了直接证据，证实了O3-RI对睡眠剥夺小鼠认知功能恢复的积极影响。O3-RI治疗后，研究记录了一系列积极结果，包括恢复神经元结构完整性、保护神经元细胞数量、减轻对血脑屏障和肠道屏障的损害，以及显著下调NLRP3炎症小体和促炎细胞因子IL-1β的表达水平。研究还揭示了O3-RI调节肠道微生物群的能力，这些改变在多样性增加和微生物组成变化方面显而易见，并且与认知能力的改善存在相关性。研究结果表明，O3-RI有望成为一种治疗途径，以增强睡眠剥夺引起的认知功能障碍，这种效果是通过其抗炎作用和肠道微生物群的调节实现的。此外，研究还发现O3-RI对拟杆菌等属有显著影响，这些属与多种神经精神疾病之间的密切关联。拟杆菌在减少炎症和肠道损伤中起着至关重要的作用，并且与广泛的神经精神疾病之间的密切关联。此外，拟杆菌为主的肠道微生物群的存在可以积极调节婴儿期的认知，因为它参与了关键的神经发育过程。值得注意的是，拟杆菌可以影响多种功能途径，包括多种氨基酸的代谢和不饱和脂肪酸的生物合成，并对认知产生影响。研究还发现O3-RI对其他属有显著影响，如普氏菌属、动丝菌属、海豹菌属和卟啉单胞菌属。这些菌群均对炎症和认知有直接或间接的影响，但它们在睡眠剥夺导致的认知障碍中的作用机制尚需更多实验支持研究，为肠道菌群的临床转化提供更坚实的基础。总之，O3-RI可以通过调节肠道菌群、恢复血脑屏障和肠道屏障的完整性以及减少炎症反应来改善慢性快速眼动睡眠剥夺引起的认知功能障碍。

关键词：血脑屏障；认知障碍；海马；IL-1β；肠道屏障；肠道菌群；NLRP3炎症小体；闭合蛋白；直肠三氧灌注；快速眼动睡眠剥夺

引用本文: Cheng J, Williams JP, Zhou L,Wang PC, Sun LN, Li RH, An JX. Ozone rectal insufflation mitigates chronic rapid eye movement sleep deprivation-induced cognitive impairment through inflammation alleviation and gut microbiota regulation in mice. Med Gas Res. 2024;14(4):213-224.

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来源：中国神经再生研究杂志