睡眠障碍是一个重大的公共卫生问题，如果一个人每晚睡眠不足6小时，死亡风险可能会增加10倍。在新冠肺炎大流行期间，因为新冠肺炎症状会导致焦虑等心理困扰，人们的睡眠情况发生了巨大变化。猴头菇菌丝体因其神经保护功能而在体内研究和临床试验中得到广泛研究，因为菌丝体中含有可合成神经生长因子和脑源性神经营养因子 (BDNF) 的猴头菇酮hericonenes 和猴头菌素erinacines。最近的研究报道表明，富含erinacine A的猴头菇菌丝体可以调节BDNF / TrkB / PI3K / Akt / GSK-3β通路以诱导抗抑郁样作用。大量证据表明，erinacine 可以通过血脑屏障，并表明其在外周和中枢神经系统中具有神经保护功能。因此，猴头菇菌丝体可能是改善睡眠中断同时维持抗焦虑作用的双重功能补充剂。
为了模拟睡眠中断的情况，在连续 9 天的同一时期，每天对小鼠进行 15 分钟的悬尾试验 (TST)。在进入 12:12 h L:D 周期的光照期之前，在 TST 前 20 分钟口服两种不同剂量（75 和 150 mg/kg）猴头菇菌丝体。采用脑电图和肌电图记录 24 小时的所有睡眠-觉醒记录。进行高架加迷宫和旷场测试以记录行为活动。在高架加迷宫实验中，在光照期之前连续进行 TST 可能会导致严重的睡眠障碍和焦虑行为。
猴头菇菌丝对睡眠-觉醒活动的影响
在TSTs处理小鼠的光照期(12:12 h L:D周期)之前给予猴头菇菌丝体。结果表明，75 mg/kg和150 mg/kg的猴头菇菌菌丝体均能增加小鼠黑暗期非快速眼动睡眠（NREM）时间百分比。在低剂量组(75 mg/kg)，猴头菇菌丝体对NREM增加的影响出现在暗期后期(19-24小时)(图1A)。在高剂量(150 mg/ kg)组中，NREM睡眠的增加几乎出现在12小时的黑暗期(15-24小时)(图1B)。然而，给药75 mg/kg的猴头菇菌丝体对TSTs诱导的快速眼动睡眠的增加没有影响；同时，与TSTs组相比，150 mg/kg猴头菇菌菌丝体组在第20小时的快速眼动睡眠（REM）下降(图1C和D)。
图1. 蓝色圆圈表示从TSTs组（n = 6），红色方块表示TSTs前给予低剂量猴头菇菌丝体的组的数据（A；n = 4） ，和高剂量的猴头菇菌丝体给药（B，n = 2） 。x轴表示TST之后的时间，y轴表示NREM睡眠的百分比。在快速眼动睡眠中，面板C表示在TST（n = 4） ，和D表示在TST（n = 2） 。x轴表示TST后的时间，y轴表示REM睡眠的百分比。白色和黑色条代表12 h光周期和12 h暗周期。所有带*号的数据都表示p < 0.05。
结果表明，高剂量（150 mg/kg）可阻断TSTs诱导的NREM睡眠减少；它还增加了黑暗时期的快速眼动睡眠。然而，低剂量（75 mg/kg）只能阻断TSTs诱导的黑暗期NREM睡眠的减少。
猴头菇菌丝对血浆多巴胺活性和脑组织BDNF的影响
在血浆神经递质分析中，在12:12 h L:D循环的光照期之前给予猴头菇菌丝体。TSTs使血浆多巴胺水平显著下降26.5%。低剂量的猴头菇菌丝体对多巴胺水平的恢复没有影响。然而，高剂量的猴头菇菌丝体使血浆多巴胺浓度显著恢复到正常水平（435.882 ± 32.098 ng/mL）。通过蛋白质印迹分析来评估小鼠脑BDNF的表达。TSTs组在持续应激后BDNF表达显著降低。在高剂量的猴头菇菌丝体处理下，与对照组相比，可以观察到BDNF表达的增加（补充图S1）。
图S1. 提供了未经处理的脑组织的蛋白质印迹图像。每个泳道代表一个经过如上标记的处理的小鼠脑裂解物。由于蛋白带大小接近，在与BDNF蛋白（成熟形式的底道）和GADPH蛋白的抗体杂交之前切割印迹。通过来自相同裂解物泳道（BDNF泳道1/GADPH泳道1）的BDNF至GAPDH表达来量化印迹强度，每个处理组 n= 3.*：p < 0.05。
几项研究表明，猴头菇菌丝体可以刺激NGF的合成，起到神经保护作用，并预防神经退行性疾病。抑郁症是一种常见的神经精神疾病，动物的异常行为可以通过猴头菌菌丝体得到改善。睡眠障碍是一种复杂的机制，TST是评估睡眠剥夺的有用方法。通过使用TST诱导的抑郁模型，发现在光照期开始时连续9天的TST应激可以产生显著的睡眠障碍，同时导致无助行为。基于充足的NREM睡眠对大脑发育和功能至关重要的观点，本研究评估了猴头菇菌丝体治疗是否可以改善TSTs诱导的抑郁动物的睡眠障碍。与未经任何药物治疗的TST诱导的模型相比，本研究的结果表明，高剂量的猴头菇菌丝体阻断了TST诱导的非快速眼动睡眠的增加，减轻了压力引起的睡眠中断，并支持动物的健康心理行为。
EPM和OF测试是分析小鼠焦虑的综合方法。在先前的EPM相关研究中，猴头菇菌丝体已显示出其减少焦虑的有效性。然而，目前还没有研究讨论猴头菇菌丝体是否仍能保持其对连续9天TST诱导的焦虑和睡眠中断的有效性。在这项研究中，我们发现，在EPM测试中，连续睡眠中断并接受TST治疗的动物在中心区域和闭合臂上花费的时间更多。这种现象是合理的，因为EPM测试本身刺激下丘脑-垂体-肾上腺轴和交感神经系统。因此，由于血液中皮质酮水平较高，持续的TSTs应激可能会导致动物的行为变得更加反应过度。
本研究证明了高剂量150 mg/kg的猴头菇菌丝体可以显著改善焦虑水平，而75 mg/kg没有抗焦虑活性。更多证据表明，在持续睡眠中断的情况下，猴头菇菌丝体可以保持其抗焦虑作用。OF测试是分析动物整体运动活动和焦虑相关行为的另一个常见平台。连续的TST不会影响在内部区域花费的时间，这可能是由于重复处理的习惯化，随后高度引发的焦虑减少。目前的研究表明，150 mg/kg的猴头菇菌丝体可以增加小鼠的探索能力，这表明小鼠的焦虑程度低于对照组。
多巴胺是一种众所周知的睡眠-觉醒调节剂，与昼夜节律密切相关。本研究发现，持续的压力暴露和随后的睡眠中断会导致多巴胺水平下降。这与其他报告慢性压力源导致多巴胺能钝化的研究不同。另一方面，我们发现GABA和血清素的水平没有差异(数据未显示)。基于EPM和OFT测试的综合行为学分析，我们认为猴头菇菌丝体可以通过恢复多巴胺水平来改善由TSTs引起的早期焦虑及继而引起的持续睡眠中断。本研究结果还表明，高剂量的猴头菇菌丝体增加了脑内BDNF的表达，这是睡眠行为变化的重要生物标志物。本研究还首次表明，猴头菇菌丝体中的猴头菌素A和猴头菌素C可能是主要的化合物和活性成分。最近的一项临床实验表明 通过循环的前BDNF和BDNF作为生物标志物测定，口服几周的猴头菇菌丝体可以改善情绪和睡眠障碍。未来的研究应该解决这些化合物与BDNF神经递质之间的相互作用，以更好地了解猴头菇菌丝体在睡眠和焦虑中的双重作用。这是第一次证明猴头菇菌丝体具有通过改善睡眠中断来缓解焦虑的双重潜在作用的体内研究。