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第一部分:睡眠剥夺引起猕猴肠道微生态紊乱的机制研究目的:探究睡眠剥夺引起猕猴肠道微生态紊乱的潜在机制。方法:我们采用昼夜颠倒、强光、噪音持续刺激的方法构建猕猴睡眠剥夺模型。使用酶联免疫吸附试验检测猕猴外周血GABA、应激激素和炎性因子的表达水平;使用16S核糖体DNA测序技术检测猕猴肠道菌群的相对含量;使用非靶向液相色谱-质谱联用技术检测猕猴肠道代谢物的相对含量;使用Pearson相关性分析方法分析猕猴外周血GABA和睡眠剥夺引起的应激反应及肠道微生态紊乱之间的相关性。结果:昼夜颠倒、强光和噪音刺激可导致猕猴外周血皮质醇和去甲肾上腺素水平显著升高,促炎细胞因子IL6、IL-8和TNF-α分泌明显增加,肠道菌群多样性降低和肠道代谢物的明显改变。对睡眠剥夺组和正常对照组猕猴粪便样本中差异菌群及差异代谢物进行功能富集分析,结果提示:和GABA显著相关的代谢通路（包括谷氨酸代谢和维生素B6代谢）被显著富集。通过酶联免疫吸附试验检测猕猴外周血GABA水平,我们发现睡眠剥夺组猕猴外周血GABA显著低于正常对照组。Pearson相关性分析结果显示:猕猴外周血GABA和应激激素及促炎细胞因子IL6、IL-8和TNF-α表达水平之间存在显著负相关,而和抑炎细胞因子IL-10及肠道内乳酸杆菌含量呈明显正相关。结论:昼夜颠倒、强光和噪音刺激可用于构建猕猴睡眠剥夺模型。睡眠剥夺可能通过降低猕猴外周血GABA水平,而导致中枢神经系统对HPA轴的抑制作用减弱,进而引起猕猴外周血应激激素水平的增高和肠道微生态紊乱。第二部分:皮质醇经“GR-P21”途径损伤肠黏膜上皮细胞的应激修复目的:探索应激激素皮质醇对肠黏膜上皮细胞NCM460应激修复能力的影响。方法:将NCM460细胞分为4组,分别进行如下干预:a.正常对照组:无血清DMEM+DMSO;b.皮质醇处理组1:无血清DMEM+1mmol/L皮质醇;c.皮质醇处理组2:无血清DMEM+3mmol/L皮质醇;d.皮质醇处理组3:无血清DMEM+5mmol/L皮质醇。通过CCK8实验和平板克隆实验检测NCM460细胞的增殖能力;通过Transwell实验检测NCM460细胞的迁移能力;通过免疫印迹、实时荧光定量PCR、转录组测序、受体阻断、以及慢病毒转染技术探索皮质醇影响NCM460细胞增殖迁移的潜在机制。结果:CCK8实验和平板克隆实验表明皮质醇可明显抑制NCM460细胞的增殖能力;Transwell实验表明皮质醇可明显抑制NCM460细胞的迁移能力。免疫印迹及实时荧光定量PCR结果表明:皮质醇可显著改变NCM460细胞内增殖和迁移调控基因的表达。转录组测序结果显示:细胞周期依赖性蛋白激酶抑制因子P21在皮质醇处理组表达水平显著高于对照组。细胞实验证实:皮质醇可促进NCM460细胞中P21的表达,而糖皮质激素受体拮抗剂RU486可阻断皮质醇对P21表达的促进作用。挽救实验表明:敲低P21可明显逆转皮质醇对NCM460细胞增殖迁移的抑制作用。结论:应激激素皮质醇可经“GR-P21”途径抑制肠粘膜上皮细胞的增殖迁移,进而影响肠粘膜在应激状态下的修复功能。第三部分:产GABA益生菌改善睡眠剥夺引起的猕猴应激反应和肠道微生态紊乱的机制研究目的:探索补充益生菌改善睡眠剥夺引起的猕猴应激反应及肠道微生态紊乱的潜在机制。方法:选取14只睡眠剥夺猕猴,将其随机分为两组进行如下干预:a.正常对照组:普通饮用水+食物;b.益生菌干预组:混有双歧杆菌三联活菌的饮用水+食物。我们采用酶联免疫吸附实验检测猕猴外周血GABA、应激激素和炎性因子的表达水平,使用16S核糖体DNA测序技术检测猕猴肠道菌群的相对含量;使用非靶向液相色谱-质谱联用技术检测猕猴肠道代谢物的相对含量。结果:微生物组学测序结果显示:益生菌干预可以显著改变睡眠剥夺猕猴的肠道菌群构成,导致厚壁菌门占比明显降低,而拟杆菌门和乳酸杆菌占比显著增加。代谢组学结果提示:补充益生菌可导致睡眠剥夺引起的31.7%（72/227）的肠道代谢物发生明显改变。而对益生菌干预组和正常对照组猕猴粪便样本中差异菌群和差异代谢物进行功能富集分析,结果提示:和GABA相关的代谢通路（包括三羧酸循环、谷氨酸代谢、维生素B6代谢）存在明显富集。酶联免疫吸附实验结果表明:猕猴外周血GABA在益生菌干预组显著高于正常对照组,而应激激素皮质醇、去甲肾上腺素、以及促炎细胞因子IL-8和TNF-α在益生菌干预组明显低于正常对照组。结论:补充益生菌可能通过增加肠道内乳酸杆菌的含量和肠源性GABA的吸收,导致中枢神经系统对HPA轴的抑制作用增强,进而引起猕猴外周血应激激素水平的降低和肠道微生态紊乱的改善。