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第一部分生物钟基因在颅脑损伤后睡眠紊乱患者中的表达变化
目的创伤性颅脑损伤患者后期可出现的睡眠紊乱,是困扰其生活的重要后遗症之一,目前尚无有效的干预办法,给患者生活造成诸多困扰。有研究表明,生物节律紊乱是影响睡眠的非常重要因素。在第一部分中,我们主要探讨创伤性颅脑损伤患者后期出现睡眠紊乱与中枢生物节律的关系。
方法选取28例轻或中型颅脑损伤后期患者,按临床症状分为睡眠正常和睡眠紊乱分为两组,每组14例。对于睡眠紊乱组患者,通过匹兹堡睡眠质量指数和24小时脑电监测分析,确认患者睡眠紊乱诊断,并采用real-timePCR法,在创伤性颅脑损伤后1个月,检测两组患者同一天中不同时间点(6:00、12:00、18:00、24:00)口腔粘膜细胞和外周血单核细胞褪黑激素mRNA表达水平;进一步,采用相同方法和时间点,检测患者口腔黏膜细胞和静脉血单核细胞中生物钟基因Bmal1、Clock和Per2mRNA表达水平,并观察其差异性。
结果颅脑损伤后睡眠紊乱组褪黑激素mRNA表达明显低于颅脑损伤后睡眠正常组(P<0.05);而且,褪黑激素mRNA表达在颅脑损伤后睡眠正常组呈节律性表达,在颅脑损伤后睡眠紊乱组表达节律性消失,这进一步佐证了颅脑损伤后期患者出现睡眠紊乱的诊断。我们发现,睡眠正常组和睡眠紊乱组患者生物钟基因Clock、Bmal1和Per2mRNA在口腔黏膜细胞和单核细胞中表达高峰均在12:00,其中,在睡眠正常组,三种基因表达存在明显节律性,而在睡眠紊乱组,三种基因表达节律性消失。而且,睡眠紊乱组口腔黏膜细胞和单核细胞中ClockmRNA的表达水平均较睡眠正常组表达明显降低,差异具有统计学意义(P<0.01,口腔黏膜细胞;P<0.01,单核细胞)。在两组中,无论是在口腔黏膜细胞还是在单核细胞中表达Bmal1mRNA均无明显区别(P>0.05,口腔黏膜细胞;P>0.05,单核细胞)。与睡眠正常组相比,无论是在口腔黏膜细胞还是在单核细胞中,睡眠紊乱组Per2mRNA表达在12:00和18:00时均明显降低,差别有统计学意义(12:00时P<0.05,口腔黏膜细胞;P<0.05,单核细胞;在18:00时P<0.05,口腔黏膜细胞;P<0.05,单核细胞);但是在24:00时两组Per2mRNA表达无明显区别,差别无统计学意义(P>0.05,口腔黏膜细胞;P>0.05,单核细胞)。
结论颅脑损伤后患者出现睡眠紊乱,可能与患者体内分子生物钟破坏,引起中枢生物节律发生改变有关,这对于我们进一步了解颅脑损伤后患者睡眠紊乱的分子病理及后期临床诊治有重要意义。
第二部分颅脑损伤后睡眠紊乱患者粪便菌群结构多样性研究
目的研究创伤性颅脑损伤后期睡眠紊乱患者肠道菌群的变化规律,以此了解肠道菌群在创伤性颅脑损伤患者睡眠紊乱中的作用,为进一步治疗创伤性颅脑损伤后睡眠紊乱寻找新的治疗靶点。
方法对28例睡眠正常组和睡眠紊乱组两组患者,通过16SrDNA测序技术分析其粪便中肠道微生物菌落结构,利用生物信息学的方法分析生物节律紊乱后患者肠道菌群V3-V4区域是否发生改变,并观察其差异性。
结果颅脑损伤后睡眠正常组和睡眠紊乱组患者肠道菌群存在明显差异性,睡眠正常组以Bacilli(杆菌)、Lactobacillales(乳酸杆菌目)、Streptococcus(粪链球菌属)和Veillonella(韦永氏球菌属)为主;睡眠紊乱组以Lachnospiraceae(毛螺菌科)、Bacteroidales(拟杆菌目)、Bacteroidia(拟杆菌纲)和Bacteroidetes(拟杆菌)为主。经统计学处理,可以发现颅脑损伤后睡眠紊乱组与颅脑损伤后睡眠正常组相比,Lactobacillus(乳酸杆菌)、Streptococcus(链球菌属)、Oribacterium(奥里杆菌)、Rothia(罗氏菌属)、Actinomyces(放线菌属)、Streptophyta(链形植物属)、TM7-3菌和Serratia(沙雷氏菌)菌种数量出现明显减少(P<0.05),Odoribacter、Lachnospiraceae(毛螺旋菌)和Bilophila(嗜胆菌属)的菌种数量明显增多(P<0.05)。提示颅脑损伤患者睡眠紊乱与肠道内菌群紊乱有关,表现为有益菌的减少,并出现干扰生物节律的有害菌。
结论颅脑损伤后患者的睡眠紊乱与中枢生物节律紊乱、肠道菌群紊乱可能有密切关系,其内在机制有待进一步研究。肠道菌群有希望作为一个新的治疗靶点。
目的创伤性颅脑损伤患者后期可出现的睡眠紊乱,是困扰其生活的重要后遗症之一,目前尚无有效的干预办法,给患者生活造成诸多困扰。有研究表明,生物节律紊乱是影响睡眠的非常重要因素。在第一部分中,我们主要探讨创伤性颅脑损伤患者后期出现睡眠紊乱与中枢生物节律的关系。
方法选取28例轻或中型颅脑损伤后期患者,按临床症状分为睡眠正常和睡眠紊乱分为两组,每组14例。对于睡眠紊乱组患者,通过匹兹堡睡眠质量指数和24小时脑电监测分析,确认患者睡眠紊乱诊断,并采用real-timePCR法,在创伤性颅脑损伤后1个月,检测两组患者同一天中不同时间点(6:00、12:00、18:00、24:00)口腔粘膜细胞和外周血单核细胞褪黑激素mRNA表达水平;进一步,采用相同方法和时间点,检测患者口腔黏膜细胞和静脉血单核细胞中生物钟基因Bmal1、Clock和Per2mRNA表达水平,并观察其差异性。
结果颅脑损伤后睡眠紊乱组褪黑激素mRNA表达明显低于颅脑损伤后睡眠正常组(P<0.05);而且,褪黑激素mRNA表达在颅脑损伤后睡眠正常组呈节律性表达,在颅脑损伤后睡眠紊乱组表达节律性消失,这进一步佐证了颅脑损伤后期患者出现睡眠紊乱的诊断。我们发现,睡眠正常组和睡眠紊乱组患者生物钟基因Clock、Bmal1和Per2mRNA在口腔黏膜细胞和单核细胞中表达高峰均在12:00,其中,在睡眠正常组,三种基因表达存在明显节律性,而在睡眠紊乱组,三种基因表达节律性消失。而且,睡眠紊乱组口腔黏膜细胞和单核细胞中ClockmRNA的表达水平均较睡眠正常组表达明显降低,差异具有统计学意义(P<0.01,口腔黏膜细胞;P<0.01,单核细胞)。在两组中,无论是在口腔黏膜细胞还是在单核细胞中表达Bmal1mRNA均无明显区别(P>0.05,口腔黏膜细胞;P>0.05,单核细胞)。与睡眠正常组相比,无论是在口腔黏膜细胞还是在单核细胞中,睡眠紊乱组Per2mRNA表达在12:00和18:00时均明显降低,差别有统计学意义(12:00时P<0.05,口腔黏膜细胞;P<0.05,单核细胞;在18:00时P<0.05,口腔黏膜细胞;P<0.05,单核细胞);但是在24:00时两组Per2mRNA表达无明显区别,差别无统计学意义(P>0.05,口腔黏膜细胞;P>0.05,单核细胞)。
结论颅脑损伤后患者出现睡眠紊乱,可能与患者体内分子生物钟破坏,引起中枢生物节律发生改变有关,这对于我们进一步了解颅脑损伤后患者睡眠紊乱的分子病理及后期临床诊治有重要意义。
第二部分颅脑损伤后睡眠紊乱患者粪便菌群结构多样性研究
目的研究创伤性颅脑损伤后期睡眠紊乱患者肠道菌群的变化规律,以此了解肠道菌群在创伤性颅脑损伤患者睡眠紊乱中的作用,为进一步治疗创伤性颅脑损伤后睡眠紊乱寻找新的治疗靶点。
方法对28例睡眠正常组和睡眠紊乱组两组患者,通过16SrDNA测序技术分析其粪便中肠道微生物菌落结构,利用生物信息学的方法分析生物节律紊乱后患者肠道菌群V3-V4区域是否发生改变,并观察其差异性。
结果颅脑损伤后睡眠正常组和睡眠紊乱组患者肠道菌群存在明显差异性,睡眠正常组以Bacilli(杆菌)、Lactobacillales(乳酸杆菌目)、Streptococcus(粪链球菌属)和Veillonella(韦永氏球菌属)为主;睡眠紊乱组以Lachnospiraceae(毛螺菌科)、Bacteroidales(拟杆菌目)、Bacteroidia(拟杆菌纲)和Bacteroidetes(拟杆菌)为主。经统计学处理,可以发现颅脑损伤后睡眠紊乱组与颅脑损伤后睡眠正常组相比,Lactobacillus(乳酸杆菌)、Streptococcus(链球菌属)、Oribacterium(奥里杆菌)、Rothia(罗氏菌属)、Actinomyces(放线菌属)、Streptophyta(链形植物属)、TM7-3菌和Serratia(沙雷氏菌)菌种数量出现明显减少(P<0.05),Odoribacter、Lachnospiraceae(毛螺旋菌)和Bilophila(嗜胆菌属)的菌种数量明显增多(P<0.05)。提示颅脑损伤患者睡眠紊乱与肠道内菌群紊乱有关,表现为有益菌的减少,并出现干扰生物节律的有害菌。
结论颅脑损伤后患者的睡眠紊乱与中枢生物节律紊乱、肠道菌群紊乱可能有密切关系,其内在机制有待进一步研究。肠道菌群有希望作为一个新的治疗靶点。