术后患者常出现昼夜节律紊乱，多表现为睡眠剥夺和睡眠紊乱。近来研究提示全身麻醉药物可能通过影响生物钟诱发这类术后并发症。分析总结动物研究发现，全身麻醉药物可以改变生物钟基因表达，可能与麻醉药物作用于下丘脑视交叉上核（suprachiasmatic nucleus，SCN）特异性的神经元受体有关；全身麻醉后动物的昼夜节律发生改变，典型的如行为节律紊乱（尽管行为节律紊乱的结果不一致）。文章认为引起生物节律改变的因素多且复杂，环境因素及人工因素都有可能造成影响，今后关于全身麻醉药物、生物钟基因、昼夜行为节律的相关实验应当更加完善以及更深入地探讨其中的机制。这些问题的解决，将为全身麻醉后昼夜节律紊乱提供新的预防和治疗思路。

生物节律在机体大多数的生理活动中发挥着至关重要的作用.人体几乎所有细胞都会在生物钟的调控下使自身与外部环境相适应,遵循24 h周期的分子活动,表现出节律性.这种昼夜节律受到中枢和外周神经的双重调控,前者由下丘脑视交叉上核神经元控制,后者则是通过细胞中的时钟基因控制[1].精细的节律调控使生物体在不同的时间表达不同含量的分子,从而使生命活动有条不紊地进行,一旦正常的昼夜节律被打乱,会在组织中出现节律振荡,无法根据内部和外部环境作出有效的适应,从而打破正常的组织稳态,进而引起疾病发生.

目的 探讨摩腹联合电针透穴法对失眠大鼠生物钟基因Clock、BMAL1、PER1表达及神经递质乙酰胆碱(ACh)、谷氨酸(Glu)含量的影响及可能的作用机制.方法 50只SD雄性大鼠随机分为正常组、模型组、摩腹组、电针透穴组和联合组,每组10只.除正常组外,采用腹腔注射对氯苯丙氨酸建立失眠大鼠模型.摩腹组进行腹部按摩,电针透穴组采用平刺法,百会透神庭、三阴交透阴陵泉(双侧)、神门透内关(双侧),电针仪疏密波,频率1 Hz/20 Hz,联合组摩腹后进行电针透穴治疗,各组均1次/d,连续7 d,正常组和模型组不予干预.HE染色观察下丘脑组织神经元细胞形态变化,RT-qPCR检测下丘脑组织Clock、BMAL1、PER1 mRNA表达,免疫组化染色检测下丘脑组织Clock、BMAL1、PER1表达,Western blot检测下丘脑组织Clock、BMAL1、PER1蛋白表达,ELISA检测血清ACh、Glu含量.结果 与正常组比较,模型组大鼠入睡潜伏期延长,睡眠持续时间缩短,下丘脑组织细胞结构破坏严重、呈空泡样变化,神经元细胞数量减少,下丘脑组织Clock、BMAL1 mRNA和蛋白表达升高,PER1 mRNA和蛋白表达降低,血清ACh、Glu含量增加,差异均有统计学意义(P<0.05);与模型组比较,摩腹组、电针透穴组和联合组均能缩短入睡潜伏期,延长睡眠持续时间,改善下丘脑神经元细胞形态,降低下丘脑组织Clock、BMAL1 mRNA和蛋白表达,上调PER1 mRNA和蛋白表达,减少血清ACh、Glu含量,差异均有统计学意义(P<0.05),以联合组作用最显著(P<0.05).结论 摩腹联合电针透穴法能改善大鼠失眠状况,其机制可能与调控生物钟基因Clock、BMAL1、PER1 mRNA和蛋白表达及神经递质含量有关.

昼夜节律,俗称生物钟,是生物为了适应地球自转产生的昼夜更替而形成的一种节律性生命活动规律,一直被认为是生物体内一种无形的"时钟",精密调控着机体重要生理功能.大脑视交叉神经上核(SCN)区域是昼夜节律的指挥中枢,又称"中枢时钟",其神经元的初级纤毛,在每个神经元的细胞膜上只有1根,犹如"天线"结构.这一"天线"结构每24h伸缩1次,如同生物钟的指针,通过它可实现对机体节律的调整和时差的调节.进一步在倒时差动物模型中发现,野生型小鼠需要7～9 d才能适应新的时间周期,而SCN纤毛特异缺陷小鼠仅需1～2 d就适应了新的时间周期.同时,该缺陷型小鼠SCN神经元间的通讯能力大为减弱.更深入的机制研究发现,SCN初级纤毛的节律性变化驱动了Hedgehog通路的节律性激活,进而调控多个核心生物钟基因以及神经递质等的振荡性变化.利用化学抑制剂Vismodegib特异阻断小鼠SCN区Hedgehog通路,发现给药后的小鼠也能够快速适应新的时间周期(1～2 d).此项发现为节律调控新药研发开辟了全新路径.

地球自转引起白昼和黑夜.在进化过程中,高等动物形成了与外界环境合拍的24h生物节律,即觉醒睡眠生物节律.觉醒时机体能有效对外界环境感知,确保学习记忆、决策、运动等各项功能的进行;睡眠时机体对周围环境知觉和反应可逆性减弱.通过脑/肌电图的检测将睡眠分为非快速眼动(non-rapid eye movement,NREM)睡眠和快速眼动(rapid eye movement,REM)睡眠.NREM睡眠时脑电表现出同步化的低频delta振荡,肌电减弱;而REM睡眠则脑电呈现特征性的theta高频振荡,肌电进一步减弱[1].

近年来关于生物钟的研究已成为热点,时钟基因在缺血再灌注损伤中的作用也逐渐被人们熟悉,其中Bmal1基因是形成机体昼夜节律必不可少的时钟基因.Bmal1-Clock复合体是哺乳动物昼夜节律核心负反馈环中调控时钟基因转录的关键元件.Bmal1不仅仅作用于脑缺血再灌注损伤中的某一单一机制,而是多重影响着脑缺血再灌注损伤导致的神经元细胞凋亡及自噬,并且损伤机制同时也会影响Bmal1的转录及翻译.而神经元氧化应激反应作为脑缺血再灌注的主要损伤机制,也受到Bmal1的调控.血管内皮功能障碍也是脑缺血再灌注损伤的机制之一,Bmal1通过调控NO依赖性血管舒张反应以及维持血管正常结构来影响脑缺血再灌注损伤的结果.

大脑皮层的发育是脑结构形成与功能建立的重要基础,在此过程中,皮层神经元放射状迁移及胼胝体区的轴突投射是必不可少的关键环节,该环节受基因转录的调控,但相关的分子机制目前仍不明确.转录因子BMAL1(brain and muscle Arnt-like protein1)是体内重要的生物钟节律因子之一,最新研究发现其还参与调节海马神经祖细胞增殖,提示其与神经发育存在潜在的相关性.为明确Bmal1基因在大脑皮层发育中的具体作用,本研究首先通过RT-PCR和Real-time PCR检测Bmal1基因在神经系统中的表达情况.结果表明,Bmal1基因在神经系统中表达丰富,并且在发育期的大脑内呈现特定的表达规律:在胚胎后期和出生后早期脑内表达水平相对较高,以出生后第3 d为高峰.进一步通过联合使用小鼠子宫内胚胎电转和RNAi干扰方法敲减脑内神经元中Bmal1的表达水平,结果发现胚胎期皮层神经元的放射状迁移发生了延迟,延迟程度与RNAi的敲减效率呈正相关,存在一定的基因剂量?效应关系.进一步观察发现,在胚胎期脑内神经元中降低Bmal1表达水平以后,胼胝体轴突向对侧大脑半球的投射也出现了明显的缺陷.上述研究结果表明,BMAL1是大脑皮层神经元的放射状迁移以及轴突投射发育过程中的一个重要的调控分子,为从转录因子角度深入理解大脑皮层发育的分子调节机制和寻找调控靶点提供了新的线索.

癫痫是脑部神经元高度异常同步化放电引起急性、反复性、阵发性大脑功能紊乱的慢性疾病,发病率高、难以预测,是神经科常见急症,严重影响患者生活质量.昼夜节律是调节机体行为、理化环境与外周环境相适应的24 h模式.已有研究报道:哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of ra-pamycin,mTOR)与时钟基因BMAL1等相互作用,这是癫痫发作和昼夜节律紊乱的分子基础;癫痫发作存在时间分布特点;痫样发作后激素出现节律变化;监测技术的进步能更精准预测痫样发作的情况.癫痫发作有昼夜节律性,昼夜节律也受癫痫的影响,二者相互作用可能会恶性循环.本文对以往的研究进行回顾总结、系统阐述,浅析二者之间相互关系,对昼夜节律与癫痫发作的时间分布、预测、生物钟治疗等归纳特点、综合分析,为癫痫治疗寻找新的靶点,提供临床精准诊治.

维生素A(vitamin A,VA)是一组具有全反式视黄醇生物活性的脂溶性维生素.孕妇是维生素A缺乏(vitamin A deficiency,VAD)的易感人群.VA除了参与视觉、免疫、皮肤表皮、生殖系统等的正常功能外,还广泛分布于脑组织中,有助于发育中的神经系统内神经祖细胞的模式生成和分化.孕期VA的活性代谢产物视黄酸对子代脑发育有非常重要的作用.该文回顾妊娠期VAD的既往文献,总结诱发妊娠期VAD的影响因素,根据相关的人群和动物研究结果总结妊娠期VAD对子代神经发育的影响;并从对子代胚层发育、脑结构发育、海马神经元的突触传递和生物钟的影响等多角度综述妊娠期VAD对子代神经发育影响的可能机制.

生物节律是生物体在适应环境周期性变化过程中形成的生理、生化和行为活动的节律性变化,在体内起调控睡眠觉醒、体温变化和免疫系统等作用.从哺乳动物的行为、细胞、分子机制等方面,学者们对生物节律已进行了系列研究,证实节律核心是一套表达时钟基因的转录翻译反馈系统.以往认为下丘脑的视交叉上核(SCN)神经元发挥着启动节律的重要作用,可通过自主调控时钟基因表达和维持昼夜节律性振荡来协调全身组织器官的生物钟.如今发现,SCN中星形胶质细胞也拥有自主编码昼夜节律能力,即能够启动并维持生物节律的活动与行为.本文从星形胶质细胞在生物节律中枢作用的角度进行综述,以期进一步丰富节律的神经生物机制,为睡眠障碍和节律紊乱相关疾病的机理研究提供参考和借鉴.