摘要目的:通过建立光照睡眠剥夺(SD)模型,采用中药复方三草安神方进行干预,观察三草安神方对SD模型斑马鱼睡眠及抑郁状态的影响,探讨该药调控环磷酸腺苷(cAMP)/蛋白激酶A(PKA)信号通路的作用机制.方法:将240尾6月龄野生型AB系斑马鱼随机分为空白组,模型组,三草安神方低、中、高剂量组(0.28、0.83、2.48 g·L-1),褪黑素组(0.2 g·L-1),每组40尾,除空白组外均采用LED灯(150 lux)光照 3 d构建睡眠剥夺模型,给予对应剂量的三草安神水煎液与褪黑素溶液治疗3 d;24 h运动行为学检测昼夜运动轨迹;T型迷宫检测学习记忆功能;新缸实验检测斑马鱼抑郁样行为;苏木素-伊红(HE)染色观察下丘脑神经元形态;透射电镜观察下丘脑细胞超微结构;免疫组化(IHC)法观察下丘脑肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞介素 1-β(IL-1β)阳性表达;酶联免疫吸附测定法(ELISA)检测脑组织环磷酸腺苷(cAMP)、5-羟色胺(5-HT)、γ-氨基丁酸(GABA)、谷氨酸(Glu)含量;采用实时荧光定量聚合酶链式反应(Real-time PCR)和蛋白免疫印迹法(Western blot)检测脑组织中PKA、CREB、BDNF mRNA和蛋白的表达及其磷酸化水平(p-PKA、p-CREB).结果:与空白组比较,模型组静息时间、静息计数显著减少(P<0.01),大运动时间、大运动计数显著增加(P<0.01);与模型组比较,各给药组进入EC区的潜伏时间显著增加(P<0.01);向顶部探索时间和进入顶部次数显著减少(P<0.01),首次上浮潜伏期显著增加(P<0.01);下丘脑神经元数量明显减少,形态不规则,排列稀疏,核固缩;胞核塌陷,核膜破裂溶解,染色质固缩,线粒体肿胀畸形,板状嵴断裂或消失;下丘脑中TNF-α、IL-1β阳性表达显著增多(P<0.01);脑组织中cAMP、GABA、5-HT含量水平显著下调,Glu含量显著上调(P<0.01);PKA、CREB、BDNF的mRNA显著下调(P<0.01);p-PKA、p-PKA/PKA、p-CREB、p-CREB/CREB、BDNF蛋白表达明显减少(P<0.05,P<0.01);与模型组比较,三草安神方中、高剂量组,褪黑素组静息时间增多(P<0.05,P<0.01),各给药组静息计数明显增多(P<0.05,P<0.01),大运动时间、大运动计数明显减少(P<0.05,P<0.01),进入EC区的潜伏时间减少(P<0.01),向顶部探索时间增多(P<0.01),三草安神方高剂量组和褪黑素组首次上浮时间缩短(P<0.05,P<0.01),进入顶部次数增多(P<0.01);各给药组神经元形态有所改善,间隙减小,核膜较完整,线粒体肿胀改善;各给药组IL-1β阳性表达显著减少(P<0.01),三草安神方中、高剂量组及褪黑素组TNF-α阳性表达显著降低(P<0.01);三草安神方低剂量组Glu含量降低,cAMP、GABA升高(P<0.05,P<0.01),而 5-HT含量差异无统计学意义,三草安神方中、高剂量组及褪黑素组斑马鱼cAMP、5-HT、GABA含量显著上调(P<0.01),Glu含量显著下调(P<0.01);三草安神方低剂量组CREB的mRNA显著上调(P<0.01),PKA、BDNF的mRNA差异无统计学意义,三草安神方中、高剂量组及褪黑素组PKA、CREB、BDNF的mRNA显著上调(P<0.01);三草安神方高剂量组、褪黑素组p-PKA、p-PKA/PKA、p-CREB、p-CREB/CREB、BDNF蛋白表达明显增多(P<0.05,P<0.01),三草安神方中剂量组p-PKA、p-CREB、BDNF蛋白表达增多(P<0.05).结论:三草安神方改善SD模型斑马鱼的睡眠及抑郁状态可能与cAMP/PKA信号通路抑制TNF-α、IL-1β炎症因子、减少Glu增加GABA、5-HT等神经递质含量相关.