在神经科学的研究领域中，创伤性脑损伤（Traumatic Brain Injury，TBI）一直是个备受关注的 “大麻烦”。TBI 会破坏大脑的正常功能，很多患者在受伤后会被睡眠障碍（Sleep Disorders，SD）缠上。据统计，TBI 后睡眠障碍的发生率高达 30% - 84%，其中失眠的发生率近 29%，还有 36% 的 TBI 后失眠患者存在昼夜节律睡眠 - 觉醒障碍。而且，睡眠障碍还会增加患者出现认知障碍、创伤后应激障碍（Posttraumatic Stress Disorder，PTSD）和焦虑等问题的风险。

尽管 TBI 后睡眠障碍很常见，但它背后的分子机制却像一团迷雾，一直没有被完全揭开。科学家们知道，氧化应激和线粒体功能障碍在 TBI 后继发性损伤的病理生理过程中起着关键作用，而且睡眠障碍和线粒体氧化应激之间似乎也有着千丝万缕的联系。比如，有研究发现大鼠的慢性睡眠障碍会降低海马体中超氧化物歧化酶（Superoxide Dismutase，SOD）的活性。另外，线粒体氧化应激和睡眠昼夜节律之间的关系也很复杂，相互影响。

与此同时，一种名为环状 RNA（Circular RNAs，circRNAs）的非编码 RNA 逐渐进入了科学家们的视野。circRNAs 具有稳定的结构和保守的序列，可能与 RNA 或蛋白质相互作用。已有研究表明，circRNAs 在 TBI 中有着重要作用，像之前有研究发现 circLphn3 能保护 TBI 引起的血脑屏障损伤，褪黑素可以通过 circPtpn14/miR - 351 - 5p/5 - LOX 轴减少 TBI 后的铁死亡。然而，非编码 RNA 和睡眠障碍之间的关系却鲜有人研究，尤其是 circRNAs 和 TBI 后睡眠障碍之间的联系，几乎是一片空白。

为了填补这个重要的研究空白，来自重庆医科大学附属第一医院的研究人员在《Cell & Bioscience》期刊上发表了一篇名为 “CircRNA Itm2b induces oxidative stress via the interaction with Sirt1 - Nox4 to aggravate sleep disturbances after traumatic brain injury” 的论文。他们的研究发现，circItm2b 与 TBI 后的睡眠障碍密切相关，它可能成为改善睡眠障碍的预后标志物，也是 TBI 相关睡眠障碍潜在的治疗靶点。这一发现为 TBI 后睡眠障碍的研究开辟了新的方向，意义重大。

研究人员在开展这项研究时，用到了几个关键的技术方法。首先是 RNA 测序技术，通过它来鉴定 TBI 后差异表达的 circRNAs。其次，利用睡眠量表和脑电图（Electroencephalography，EEG）来评估 TBI 患者的睡眠质量。此外，还进行了动物实验，在小鼠身上构建 TBI 模型，并通过注射慢病毒来调控 circItm2b 的表达。同时，运用定量实时聚合酶链反应（Quantitative real - time PCR，qRT - PCR）、免疫荧光、蛋白质免疫印迹（Western blotting）等实验技术，从分子和细胞层面深入探究 circItm2b 的作用机制。

下面我们来详细看看研究人员都发现了什么。

研究人员对 TBI 后的小鼠进行 RNA 测序，发现了 16127 种 circRNAs，其中 475 种在 TBI 后差异表达。mmu_circ_0005429（circItm2b）在差异表达的 circRNAs 中 Q 值最低，意味着它的变化最显著。后续实验发现，在 TBI 后的小鼠大脑和 H?O?处理的 HT22 细胞中，mmu_circ_0005429 的表达明显上调，这表明它在 TBI 过程中可能发挥着重要作用。

研究人员发现，mmu_circ_0005429 和 hsa_circ_0006620 的同源性高达 89.2%。在 TBI 患者的血清中，hsa_circ_0006620 的表达上调，而且它与匹兹堡睡眠质量指数（Pittsburgh Sleep Quality Index，PSQI）和雅典失眠量表（Athens Insomnia Scale，AIS）的评分呈正相关。通过受试者工作特征（Receiver Operating Characteristic，ROC）曲线分析，发现它对 TBI 后睡眠障碍的诊断有一定价值。同时，研究人员还发现 TBI 患者脑损伤组织中 hsa_circ_0006620 的表达也升高了，并且 Nox4、CLOCK 和 BMAL1 的表达发生了改变，这可能与 TBI 后的昼夜节律紊乱有关。此外，EEG 结果显示，TBI 患者的 δ 波能量与 circItm2b 的表达呈负相关，β 波活动与 circItm2b 的表达有关，这表明 circItm2b 可能影响 TBI 患者的睡眠 - 觉醒周期。

研究人员构建了过表达和敲低 circItm2b 的小鼠模型。结果发现，敲低 circItm2b 可以减轻小鼠的神经损伤。EEG 检测显示，TBI 后小鼠的 δ 波能量在同侧和对侧皮层均下降，过表达 circItm2b 会加重这种下降，而敲低 circItm2b 则能改善。此外，过表达 circItm2b 会增加 β 波的比例，敲低则会减少，这进一步表明 circItm2b 会影响 TBI 小鼠的睡眠稳定性，导致睡眠障碍。

通过透射电镜观察，研究人员发现 TBI 后线粒体膜肿胀、破裂，过表达 circItm2b 会加重这种损伤，敲低则能缓解。同时，过表达 circItm2b 会降低 ATP 含量，增加线粒体 ROS 水平，敲低则相反。此外，过表达 circItm2b 会增加 Nox4 的表达，加重昼夜节律蛋白 Clock 和 Bmal1 的丢失，敲低 circItm2b 则能改善这些变化，这说明 circItm2b 会加剧线粒体功能障碍和氧化应激，进而影响昼夜节律蛋白，可能导致睡眠障碍。

研究人员通过序列分析、荧光原位杂交（Fluorescence In Situ Hybridization，FISH）、RNA 免疫沉淀（RNA Immunoprecipitation，RIP）等实验，发现 circItm2b 可以直接与 Sirt1 相互作用。通过预测和缺失实验，确定了 circItm2b 与 Sirt1 结合的关键区域。这一发现为揭示 circItm2b 的作用机制提供了重要线索。

研究发现，TBI 后 Sirt1 的表达下降，但转染过表达或敲低 circItm2b 并不影响 Sirt1 的水平。通过分子对接和荧光素酶报告实验，确定了 Sirt1 与 Nox4 启动子的结合位点。进一步实验表明，circItm2b 可以通过与 Sirt1 相互作用来调节 Nox4 的表达，Sirt1 在 circItm2b 调节 Nox4 表达的过程中起到了中介作用。

在 HT22 细胞中过表达或敲低 Sirt1，然后用 H?O?处理细胞。结果发现，过表达 Sirt1 可以减轻线粒体氧化应激诱导的昼夜节律蛋白丢失，降低 Nox4 表达，增加 Clock 和 Bmal1 的水平；敲低 Sirt1 则相反。这表明 Sirt1 可以通过靶向 Nox4 来减轻线粒体功能障碍和氧化应激，维持昼夜节律蛋白的稳定。

通过一系列的拯救实验，研究人员发现过表达 circItm2b 会加重线粒体氧化应激诱导的昼夜节律蛋白丢失，而共转染 oe - Sirt1 可以缓解这种情况；敲低 circItm2b 会减轻相关损伤，但共转染 sh - Sirt1 则会逆转这种效果。这充分证明了 circItm2b 可以通过 circItm2b/Sirt1/Nox4 信号轴调节 TBI 后的线粒体功能障碍和氧化应激。

总的来说，这项研究首次证实了 circItm2b 与 TBI 后的睡眠障碍密切相关。circItm2b 在 TBI 后表达上调，可能作为 TBI 诱导的睡眠和昼夜节律障碍的诊断生物标志物。研究还揭示了 circItm2b 通过与 Sirt1 相互作用，调节 Nox4 表达，进而影响线粒体氧化应激和昼夜节律蛋白水平的分子机制。这一发现为 TBI 后睡眠障碍的治疗提供了新的潜在靶点，让我们对 TBI 后睡眠障碍的发病机制有了更深入的了解，有望为相关患者带来新的治疗希望。不过，目前的研究还存在一些局限性，比如样本量相对较小，研究主要在细胞和小鼠模型中进行，未来还需要更多的研究来进一步验证这些发现，并探索如何将其转化为临床治疗方法，真正帮助到那些深受 TBI 后睡眠障碍困扰的患者。