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【目的】随着生活节奏和工作压力的增加,睡眠障碍的现象越来越普遍,以往研究表明睡眠障碍是阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)的临床症状之一。目前的研究发现睡眠障碍不仅是AD的症状,还有可能是AD发病的危险因素。细胞型朊蛋白(Cellular prion protein,PrP~c)是一种高度保守的在中枢神经系统高表达的膜蛋白,其生理功能目前尚不清楚,但有研究证实PrPC在睡眠调节和记忆形成与巩固过程发挥重要作用。有研究显示小鼠视交叉上核和顶叶皮层PrPC mRNA具有昼夜节律变化,提示PrP~c可能存在昼夜节律性;有研究发现PrP~c可抑制关键酶β-分泌酶(β-secretase,BACE1)活性,调节APP的分解,从而影响Aβ的产生。另外,研究已经证实睡眠剥夺在导致认知功能损害的同时伴随Aβ表达上调,提示睡眠剥夺诱导认知功能损害可能与PrP~c对Aβ的影响有关,PrP~c可能具有潜在神经保护作用。探讨PrP~c在睡眠剥夺所致认知损害中发挥的作用,有可能为认知障碍疾病找到潜在治疗靶点。【方法】选取C57B L/6小鼠,按体重大小随机分成6组,正常饲养2周以建立正常睡眠-觉醒周期,分别于24h内6个不同时间点获取取海马和皮层组织样本,采用ELISA方法检测PrP~c与Aβ的表达水平变化,以判断是否存在昼夜节律变化。其次,选取C57B L/6小鼠,随机分成CC组、EC组、SD组,采用改良水平台法进行72h睡眠剥夺后获取海马组织,采用Western Blot检测PrP~c和ELISA方法检测Aβ表达变化以观察睡眠剥夺后小鼠海马PrP~c与Aβ的表达情况。第三,采用脑立体定位注射技术在小鼠海马注射PrP~c过表达腺相关病毒,观察PrP~c过表达是否能改善睡眠剥夺引起的小鼠空间记忆损害。【结果】本研究结果显示(1)C57B L/6小鼠脑内Aβ在24小时正常睡眠-觉醒周期中6个不同时间点出现有统计学意义的波动性变化(P<0.05);单余弦分析结果显示PrPC在皮层部位存在昼夜节律性(F=11.22,P<0.05)。Aβ在海马部位具有昼夜节律性(F=26.72,P<0.05)。(2)睡眠剥夺后海马PrPC的表达在SD组(0.22±0.05)较CC组(0.64±0.16)和EC组(0.58±0.09)明显下调(F=4.366,P<0.05);Aβ的表达在SD组(13.03±0.71)较CC组(8.22±0.8)和EC组(8.6±0.57)明显上调(F=14.511,P<0.05)。(3)海马内注射腺相关病毒使PrP~c过表达可以改善睡眠剥夺诱导的海马空间记忆损害,过表达组目标象限时间百分比显著高于对照组(F=6.196,P<0.05)。【结论】首次发现,小鼠皮层PrPC的表达在正常睡眠-觉醒周期下表现为昼夜节律变化,在觉醒期达到高峰,急性睡眠剥夺可导致海马内PrPC表达下降,提示小鼠脑内PrPC表达水平与睡眠相关。其次,海马内PrPC过表达可以改善睡眠剥夺后空间记忆损害。提示PrPC具有潜在神经保护作用。