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目的:以果蝇为模式生物,大样本探讨Canton S品系黑腹果蝇正常的睡眠—觉醒生理结构,及不同日龄对果蝇睡眠-觉醒生理结构的影响。探讨Go信号通路对不同日龄雌、雄果蝇睡眠-觉醒生理结构的影响。方法:实验一:7日龄雌、雄果蝇睡眠-觉醒生理结构的研究应用果蝇活动监测系统(DAMS;Trikinetics Inc.Waltham, MA USA),对533只7日龄雌果蝇和529只7日龄雄果蝇进行24小时连续监测,分别记录果蝇的睡眠时间、睡眠次数、每次睡眠持续时间等基本睡眠参数,又将睡眠时间细分于24小时内的每一时刻,研究果蝇睡眠在24小时内的分布情况,来考察Canton S品系黑腹果蝇正常的睡眠-觉醒生理结构。实验二:2~50日龄雌、雄果蝇睡眠-觉醒生理结构变化的研究应用果蝇活动监测系统,分别对2~50日龄雌、雄果蝇进行24小时连续监测,同一日龄同一性别为一组,每组样本数为32只,比较不同日龄果蝇睡眠时间、睡眠次数、每次睡眠持续时间,再选择7日龄、28日龄、48日龄代表果蝇一生的三个阶段,比较24小时内睡眠时间分布和活动节律,来考察2-50日龄Canton S品系黑腹果蝇睡眠-觉醒生理结构的变化。实验三:Go信号通路对不同日龄雌、雄果蝇睡眠-觉醒生理结构的影响取果蝇头部作为样品,应用蛋白质印记技术,检测7日龄雌、雄果蝇在7:30、1:30、13:30和19:30时刻的脑内Go蛋白相对表达含量,及7日龄、28日龄和48日龄雌雄果蝇在同一时刻脑内Go蛋白的相对表达含量,探讨Go信号通路对不同日龄雌、雄果蝇睡眠-觉醒生理结构的影响。结果:实验一:1、7日龄雄果蝇全天睡眠时间显著高于7日龄雌果蝇全天睡眠时间(**p<0.01),雄果蝇白天睡眠时间显著高于雌果蝇(**p<0.01),夜晚睡眠时间雌、雄果蝇无明显差异;7日龄雄果蝇的全天睡眠次数显著高于7日龄雌果蝇(**p<0.01);平均每次睡眠持续时间雌、雄果蝇无明显差异。2、7日龄雌果蝇总睡眠时间频率在400-700min明显较高,达到61.3%;7日龄雄果蝇总睡眠时间频率在800~1100min明显较高,达到54.4%。3、7日龄雌、雄果蝇在7:00~18:59期间不同时刻的每小时平均睡眠时间之间有极显著性差异(**p<0.01),在19:00~20:59和6:00~6:59期间不同时刻的每小时平均睡眠时间之间有显著性差异(*p<0.05)。实验二:1、随日龄的增加,雌果蝇全天总睡眠时间逐渐升高,白天睡眠时间增多,夜晚睡眠时间减少;雄果蝇全天总睡眠时间没有明显变化,夜晚睡眠时间变化不大,白天睡眠时间先增加后减少。2、随日龄的增加雌雄果蝇睡眠次数均逐渐增加,每次睡眠持续的时间有下降的趋势,睡眠片段化增多。3、28日龄雌果蝇组与7日龄雌果蝇组相比较,在24小时中5:00~12:59和15:00~20:59期间每小时内平均睡眠时间显著增加(**p<0.01),在1:00~1:59期间每小时内平均睡眠时间显著减少(**p<0.01),在21:00~次日0:59期间每小时内平均睡眠时间显著减少(*p<0.05);48日龄雌果蝇组与28日龄雌果蝇组比较,在6:00~18:59期间每小时内平均睡眠时间显著增加(**p<0.01),在1:00~1:59期间每小时平均睡眠时间显著增加(*p<0.05)。28日龄雄果蝇组与7日龄雄果蝇组比较,在24小时中5:00~8:59和17:00~19:59期间每小时内平均睡眠时间显著增加(**p<0.01),在20:00~20:59期间每小时内平均睡眠时间显著增加(*p<0.05),22:00~22:59期间每小时内平均睡眠时间显著减少(*p<0.05);48日龄雌果蝇组与28日龄雌果蝇组比较,在7:00~7:59和18:00~18:59期间每小时内平均睡眠时间显著增加(**p<0.01)、20:00~20:59和2:00~2:59期间每小时内平均睡眠时间显著减少(**p<0.01),在13:00~13:59、23:00~次日1:59和3:00~4:59期间每小时内平均睡眠时间显著增加(*p<0.05),在19:00~19:59期间每小时内平均睡眠时间显著减少(*p<0.05)。4、7日龄雌果蝇在24小时中6:00~11:00和15:00~20:00期间的活动次数明显高于在11:00~15:00和20:00~次日6:00期间的活动次数,在7:00和19:00前后均出现活动高峰;雄果蝇在8:00~18:00和20:00~次日6:00期间活动次数明显低于在7:00和19:00前后均出现活动次数。28日龄雌果蝇在7:00~19:00期间活动次数明显减少,20:00~次日6:00活动次数没有明显变化;雄果蝇在20:00~次日6:00期间活动次数明显增加,在6:00~8:00和18:00~20:00期间活动次数明显减少,但在7:00和19:00前后同样出现活动高峰。48日龄雌果蝇在6:00~20:00活动次数明显减少,20:00-次日6:00期间活动次数明显增加,白天活动次数高于夜晚活动次数;雄果蝇在8:00~18:00和20:00~次日6:00期间活动次数明显增加,6:00~8:00和18:00~次日20:00期间活动次数明显减少,白天活动次数与夜晚活动次数没有明显差异。实验三:1、Go蛋白相对表达量测定结果比较:在同一时间点,7日龄雌雄果蝇之间的Go蛋白相对表达量之间没有显著性差异(p>0.05)。在不同时间点测定Go蛋白相对表达量结果比较:7日龄雌果蝇在7:30、13:30和1:30时刻之间没有显著性差异(p>0.05),在19:30和7:30时刻相比显著增加(*p<0.05);7日龄雄果蝇在24小时不同时间点均无显著性差异(p>0.05)。2、Go蛋白相对表达量测定结果比较:在同一时间点,28日龄雌果蝇与7日龄雌果蝇相比显著增加(*p<0.05),48日龄雌果蝇与7日龄雌果蝇相比显著增加(**p<0.01),48日龄雌果蝇与28日龄雌果蝇相比显著增加(*p<0.05);28日龄雄果蝇与7日龄雄果蝇相比显著增加(*p<0.05),48日龄雄果蝇与7日龄雄果蝇相比显著增加(**p<0.01),48日龄雄果蝇与28日龄雄果蝇没有显著性差异(p>0.05)。结论:1、睡眠总时间被分配于24小时内不同时期,即利用大样本实验确定7日龄雌、雄果蝇的睡眠-觉醒生理结构。雌、雄睡眠-觉醒生理结构夜晚相似,白天明显不同,属于两性二态的生理现象。2、2-50日龄雌雄果蝇睡眠-觉醒生理结构发生明显变化,随日龄的增加,睡眠变得不连续,片段化增加,巩固性变差,昼夜交替时期睡眠增多,夜晚睡眠减少,雌果蝇白天睡眠明显增多3、同一日龄果蝇脑内在24小时内不同时期Go蛋白表达量基本不变,在亮变暗(关灯)时期,略有增高。随日龄增加果蝇脑内Go蛋白表达量明显增高,与睡眠片段化增多呈正相关。