睡眠是人类基本生命活动，失眠不仅降低患者生活质量，还会危及公共安全，阻碍经济发展。据统计我国现有4亿人有睡眠障碍，2亿失眠障碍。虽然治疗失眠的方法五花八门，但只有认知行为疗法被国际同行推荐，其中常用的口服安眠药也被专家诟病。因此寻找更理想的失眠疗法迫在眉睫。

安建雄团队在临床工作中，发现三氧疗法（如直肠三氧灌注）对部分失眠患者有显著疗效，为探索其作用机制，研究人员将三氧疗法与临床常用的安定类药物用于睡眠剥夺大鼠，观察对大鼠认知功能的作用，并对其机制进行探索。结果发现，三氧可通过负向调控 Sema3A 的表达改善睡眠剥夺所致的神经元损伤，从而改善睡眠剥夺大鼠的空间学习记忆能力。这一研究不仅为为三氧治疗失眠提供了实验依据，也为进一步探索三氧治疗失眠机制提供了新的线索。研究成果已于近日发表在国际英文期刊Iran J Basic Med Sci，第一作者为潍坊医学院与中国科学院大学联合培养研究生闫伊宁同学，第一和通讯作者单位为潍坊医学院威廉希尔官网以及潍坊医学院附属医院麻醉、疼痛与睡眠医学中心，中国科学院大学存济医学院、航空总医院麻醉科和美国匹兹堡大学麻醉学系等科研院所为合作单位，研究项目获国家自然科学基和科技部重大专项基金资助。

该研究采用经典的多平台水环境法对大鼠进行睡眠剥夺造模，将大鼠暴露在压力、恐惧或其他环境中，通过人为减少其睡眠时间或在睡眠时强迫发生频繁的觉醒，最大程度模拟临床中的精神生理性失眠。研究发现一定剂量和浓度的三氧腹腔注射可以有效预防睡眠剥夺所致的认知功能下降，其机制与降低 Sema3A 的表达水平，减轻大鼠大脑神经元损伤，调节海马功能有关。

研究人员将50只大鼠随机分为5组：空白对照组、宽平台组、睡眠剥夺组、睡眠剥夺+三氧组、睡眠剥夺+咪达唑仑组。通过利用改良的多平台水环境法制作大鼠睡眠剥夺模型，分别给予三氧腹腔注射和咪达唑仑药物注射，通过水迷宫测试评估不同干预措施对大鼠空间学习记忆能力的影响；通过HE染色检测比较各组大鼠大脑不同区域的病理学变化；通过转录组学测序筛选各组大鼠脑海马组织的差异表达基因；最后使用分子生物学的方法验证转录组学测序结果。

结果发现，长时间的睡眠剥夺对中枢神经部位（海马、前额叶、蓝斑核、杏仁核）的神经元损伤明显，而三氧干预后坏死神经元显著减少，咪达唑仑组神经元坏死情况较睡眠剥夺组有所减轻，但仍有一定数量的受损神经元。三氧对大鼠神经系统具有保护作用，对海马和前额叶的保护作用更加明显。研究人员在三氧和咪达唑仑干预28天后，对实验组和空白组大鼠海马进行高通量测序，发现有69个基因的表达量在SD组被上调或下调，三氧可将它们调回正常水平，或使它们的变化更加显著，但咪达唑仑没有这种作用。为了寻找三氧发挥作用的特异性通路，安建雄团队将研究重点放到了这69个基因上，通过查阅文献再结合差异表达水平，研究人员将目的蛋白确定为Sema3A。已知Sema3A主要参与神经再生的调节过程，本研究发现，睡眠剥夺后大鼠海马中Sema3A的含量显著上升，而在三氧干预后，Sema3A的表达显著降低，提示三氧可能通过降低Sema3A的表达预防睡眠剥夺所致的神经元受损，调节海马功能，进而改善认知功能障碍。

该研究首次发现Sema3A蛋白表达变化与睡眠剥夺所致的认知功能障碍相关，为进一步探究三氧疗法的作用及分子机制，以及临床治疗顽固性失眠提供了科学依据。