Science Advances：天津医科大学谌辉团队急性睡眠剥夺发挥抗抑郁作用的细胞和分子机制

睡眠可分为快速眼动睡眠（REM）和非快速眼动（NREM）睡眠阶段，其中大脑清除废物的能力在快速眼动睡眠期间减弱，这一过程可能会被睡眠剥夺破坏。急性睡眠剥夺（SD）具有快速缓解抑郁的作用。突触可塑性功能紊乱是抑郁症的主要发病机制。

2025年9月10日天津医科大学基础医学院谌辉教授在Science Advances杂志发表文章揭示了急性睡眠剥夺通过抑制mPFC脑区血管活性肠肽(VIP)神经元活性，改善突触可塑性功能紊乱，发挥抗抑郁作用。

1 12小时REM SD通过改善突触可塑性发挥抗抑郁作用

慢性不可预测的温和刺激(CUMS)引起悬尾实验、强迫游泳实验中不动时间显著增加，糖水消耗减少，即存在抑郁样行为。12小时的快速眼动睡眠急性剥夺（REM SD）后可显著改善CUMS引起的抑郁样行为。6小时REM SD或18小时REM SD可引起小鼠焦虑样行为，但12小时REM SD并不会引起焦虑样行为。CUMS引起mPFC脑区神经元树突复杂性降低、树突棘密度显著降低，AMPA受体GluA1总蛋白及其磷酸化水平均降低，电刺激并不能诱发长时程增强作用，12小时REM SD可显著改善mPFC脑区的突触可塑性紊乱。

图1、12小时REM SD通过改善突触可塑性发挥抗抑郁作用

2 12小时REM SD通过抑制VIP阳性神经元

发挥抗抑郁作用

光纤钙成像记录系统记录到CUMS模型小鼠mPFC脑区神经元兴奋性神经元和生长抑素( SST)阳性神经元在悬尾实验挣扎过程中钙离子活性显著降低，经历12小时REM SD后这两类神经元钙离子活性显著升高。相反的是，CUMS模型小鼠mPFC脑区血管活性肠肽(VIP)神经元活性在悬尾实验中钙离子活性升高，12小时REM SD可阻断这种升高。

化学遗传学慢性激活CUMS模型小鼠mPFC脑区VIP阳性神经元后可显著阻断12小时REM SD发挥的抗抑郁作用。反之，化学抑制CUMS模型小鼠mPFC脑区VIP阳性神经元可显著改善抑郁样行为。而化学激活CUMS模型小鼠mPFC脑区 SST阳性神经元并不能改善抑郁样行为，抑制这类神经元并不能阻断12小时REM SD发挥的抗抑郁作用。利用谷氨酸荧光探针检测到慢性抑制CUMS模型小鼠mPFC脑区VIP阳性神经元后谷氨酸水平显著升高。激活这类神经元群可阻断12小时REM SD引起的谷氨酸水平升高。

图2、12小时REM SD通过抑制VIP阳性神经元发挥抗抑郁作用

3 12小时REM SD通过下调VPAC2发挥抗抑郁作用

VIP通过血管活性肠肽受体2型（VPAC2）受体调控突触可塑性。CUMS模型小鼠mPFC脑区VPAC2蛋白表达显著升高，12小时REM SD后VPAC2蛋白表达下降。通过病毒工具特异性降低VPAC2蛋白后REM SD并不能增加CUMS模型小鼠mPFC脑区GluA1总蛋白及其磷酸化水平，也不能增加树突棘密度，不能发挥抗抑郁作用，这些结果表明12小时REM SD通过VPAC2发挥抗抑郁作用。

图3、12小时REM SD通过下调VPAC2发挥抗抑郁作用

总结：

本文发现12小时的急性睡眠剥夺通过抑制mPFC脑区VIP阳性神经元活性，并下调兴奋性神经元上VPAC2蛋白表达，改善突触可塑性紊乱，发挥抗抑郁作用。

参考文献

Zhu et al., Sci. Adv. 11, eadx2666 (2025)，Acute REM sleep deprivation alleviated depression-like behavior mediated by inhibiting VIP neurons in the mPFC