Psychiatry Research：高脂肪饮食诱导的多巴胺能失调诱发快速眼动睡眠碎片和多动症样行为

高脂肪饮食（HFD）的消费与各种疾病的风险增加有关。值得注意的是，在儿童和青少年中，HFD消费是全球肥胖的主要因素之一。除了肥胖和代谢综合征风险增加外，HFD还与认知功能缺陷有关，一些研究表明，富含脂肪食物的饮食会减少海马体积，恶化认知功能、注意力和精神运动效率，并诱发人类的抑郁和焦虑。此外，饮食引起的肥胖与认知缺陷、炎症升高、大脑衰老加速和神经退行性疾病风险增加有关。这些发现表明HFD可能会影响神经生物学并导致精神问题。肥胖者经常报告睡眠问题，例如白天过度嗜睡、睡眠呼吸紊乱和睡眠呼吸暂停。HFD与人类嗜睡增加和增加促进睡眠的炎性细胞因子有关。这些发现表明，HFD可能会影响人类的睡眠 - 觉醒调节。

最近的研究表明，多巴胺系统容易受到HFD消耗的影响，特别是由于HFD对多巴胺能信号通路，神经递质释放和受体表达的影响。ADHD与大脑奖赏级联有关，特别是在多巴胺系统中，多巴胺代谢缺陷长期以来一直与ADHD的病因有关。本文中假设在青春期食用HFD可能会增加行为缺陷和多巴胺能失调的脆弱性，从而导致ADHD样症状，该研究旨在研究动物模型中HFD引起的分子，神经生理和行为变化。

文中使用的是雄性C57BL / 6J（000664）小鼠，随机分配到两组，包括正常饮食（ND;n = 9）和高脂肪饮食（HFD;n = 13）组。行为测试后，对小鼠进行了植入电极的立体定位手术，脑电图/肌电图和同步视频在声音衰减条件下记录24小时。接着小鼠被单独饲养在奔跑的轮笼中，记录车轮旋转的昼夜节律周期。行为测试方面，使用标准行为测试协议进行以下五种行为测试：开放现场测试（OFT），新地点识别（NPR）测试，高架加迷宫（EPM）测试，尾部悬挂测试（TST）和蔗糖偏好测试（SPT）。在测试的第一天，通过OFT测试小鼠的运动功能和焦虑水平。在接下来的两天里，进行了NPR测试以检查海马依赖性的空间记忆。EPM测试在测试的第四天进行，以评估小鼠对开放和升高区域的自然厌恶以及对新环境的自然，自发探索的焦虑样行为。在测试的第五天，进行TST以测量多动样行为。最后的行为测试SPT是为了评估快感缺乏样行为。

最后，在36-42周龄使用异氟醚在深度麻醉下处死小鼠，取得脑组织，进行qRT-PCR。

本研究的结果表明，与ND组相比，一个月后长期暴露于HFD的组在24小时内表现出较低的清醒性，HFD组的REM睡眠持续时间比ND组长，而两组NREM的持续时间没有差异，在活动休息昼夜节律分析中，HFD消耗不影响24小时明暗（LD）和恒定黑暗（DD）条件下的昼夜节律周期。

图 1.HFD消耗降低了小鼠的觉醒能力并增加了REM睡眠。

通过OFT检查HFD小鼠的焦虑和运动，发现HFD组的体重有所增加，但两组之间的运动功能没有差异，此外，两组之间在整个迷宫或中心区域内的平均运动速度没有差异。HFD组在中心区探索的距离和时间少于ND组。此外，在整个测试期间，喂食HFD的小鼠在中心区域花费的时间比ND组少。HFD组表现出避开中心区域并偏爱外部区域的模式。

图 2.HFD诱导的空旷野外测试中的焦虑样行为。

视觉空间记忆方面，HFD组在熟悉和新位置的相互作用时间相似，而ND组在新位置的交互时间更长。

图 3.喂食HFD的小鼠在新的地方识别（NPR）测试中显示出空间记忆缺陷。

总的来说，本文发现，青春期和年轻成人期长期食用HFD会导致行为功能障碍，并随着多巴胺能系统的改变而改变睡眠模式。HFD导致觉醒减少和快速眼动睡眠增加。尽管总 REM 睡眠持续时间较长，但 REM 睡眠发作更频繁地出现，REM 发作时间较短，表明 REM 睡眠碎片化。HFD还导致焦虑，记忆障碍，快感缺乏样行为和多动症，这与ADHD的症状相似。这些行为表型与多巴胺系统相关基因的转录变化有关。

原始出处：

Kang J, Park M, Oh C-M, Kim T. High-fat diet-induced dopaminergic dysregulation induces REM sleep fragmentation and ADHD-like behaviors. Psychiatry Research. 2023;115412.