利用斑马鱼模型评价改善睡眠功效

【评价原理】

基于遗传学、药理学和神经解剖学的相似性，斑马鱼和人类睡眠周期的个体发生非常相似。斑马鱼与人类存在明显相似的昼夜节律，其行为表现为昼出夜伏的特点，研究表明成年斑马鱼白天活动强烈，只观察到短暂的不活动期，晚上反之，通常不活动的鱼尾鳍会下垂，这是一种类似睡眠的状态。

而斑马鱼幼体同样可以显示出明显的昼夜节律，且幼体和成鱼有着极其相似的神经元反应规律。斑马鱼睡眠易受光照、温度和声音等外界刺激的影响，其体内分泌褪黑素的水平也呈现一定的昼夜节律。咖啡因具有使中枢神经系统兴奋的作用，长期使用可以造成大脑皮层兴奋；咖啡因是腺苷受体拮抗剂，通过阻断腺苷受体的作用来诱导唤醒，并通过减少慢波导致失眠。

【实验方案】

我们将受测试斑马鱼分成三组，分别是正常对照组、模型对照组和供试品组。其中正常对照组未摄入咖啡提取物，模型对照组与服用供试品组都摄入了等量的咖啡提取物。服用供试品组在摄入咖啡提取物的同时摄入样品。

服用一段时间供试品后，我们可检测（1）行为学（觉醒活动量、觉醒总时间）；（2）QPCR检测相关基因表达量：γ-氨基丁酸A型受体gabra1、褪黑素受体mtnr1aa。

【结果展示】

图1.  斑马鱼运动轨迹图典型图

（黑线：斑马鱼慢速运动轨迹；绿线：中速运动；红线：快速运动）

图2. 觉醒总时间柱状结果图

从实验结果可以看到，服用供试品组斑马鱼觉醒活动量、觉醒总时间较模型对照组明显减少。

图3. gabra1基因相对表达量柱状结果图

图4. mtnr1aa基因相对表达量柱状结果图

从实验结果可以看到，服用供试品组斑马鱼γ-氨基丁酸A型受体gabra1、褪黑素受体mtnr1aa基因相对表达量较模型对照组明显增加。

【评价结论】

1.经过每组30尾斑马鱼的对比实验，服用供试品组的斑马鱼觉醒活动量、觉醒总时间较模型对照组明显减少，相关基因γ-氨基丁酸A型受体gabra1、褪黑素受体mtnr1aa相对表达量较模型对照组明显增加。

2.本实验证实褪黑素具有改善睡眠功效。

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