由于重症监护病房的特殊性，收治的患者难免会受到医疗仪器的噪音以及24 h不间断照明的干扰，而这往往可打乱他们固有的睡眠节律，导致睡眠障碍及代谢综合征、感染、消化性溃疡等疾病的发生^[1]。睡眠节律由生物钟基因控制，食物可以通过胃肠道加以调节，益生菌作为肠道菌群的有益补充，是否具有同样的效果尚不清楚。故本研究从脓毒症这一PICU常见病种出发^[2]，观察患儿睡眠节律的变化及益生菌的影响，比较Per2基因的表达，探讨睡眠节律的调节机制。

1 资料与方法 1.1 一般资料

选取2015年1月至2016年4月，PICU中脓毒症患儿160例，男86例，女74例。年龄1~3岁，入选标准^[3]：发热（肛温>38.5℃）或低体温（肛温 < 35℃）、心动过速，伴以下至少一个脏器功能异常：意识改变、低氧血症、血清乳酸增高或洪脉。排除标准：① 吸入、中毒、溺水及呼吸机相关性肺炎等其他非感染因素引起；② 先天性心脏病及其他先天畸形，免疫缺陷性疾病及先天性遗传代谢性疾病；重度昏迷，脑功能障碍；记录每位入选患者的年龄、性别、诊断及儿童危重症评分。

按信封法将160例患儿随机分为两组，一组予以常规治疗，作为对照组，一组予以常规治疗并加用益生菌口服或鼻饲，作为治疗组；同时选取80名健康儿童，予以服用相同剂量的益生菌，作为健康对照组。益生菌制剂采用思连康口服片剂（杭州龙达新科生物制药有限公司），每次1片，3次/d，每片包含婴儿双歧杆菌、嗜酸乳杆菌和粪肠球菌分别不低于0.5×10⁶ CFU；蜡样芽孢杆菌不低于0.5×10⁵ CFU。

本研究符合医学伦理学标准，并经医院伦理委员会批准（2015伦审第29号），所有治疗均获得患儿家长的同意并签署知情同意书。

1.2 标本采集与处理

分别于入组前、入组后8 d抽取患儿静脉抗凝血2 ml，提取单个核细胞。TRizol试剂提取总RNA，紫外分光光度仪测定RNA浓度，逆转录合成cDNA后，存于4℃冰箱备用。

分别于入组前、入组后8 d对患儿行24 h多导睡眠脑电图监测，详细记录患儿的活动及临床表现；最后将脑电活动记录回放分析。

1.3 各指标测定方法 1.3.1 实时定量PCR检测基因表达

用荧光染料法在PCR仪中测得基因表达水平，反应得到扩增曲线及循环阈值(Ct值)，用Ct值计算基因表达的相对量，即Ct=Ct目的基因-Ct内参基因。

1.3.2

采用动态脑电图仪（上海诺诚公司）及动态脑电分析系统，进行24 h多导睡眠脑电图监测，增加眼动监测电极，记录并计算各项睡眠参数：NREM（non-rapid eye movement sleep）睡眠，REM（rapid eye movement sleep）睡眠，总睡眠时间（TST）、睡眠潜伏期（SL）、REM睡眠比率、睡眠效率（SE）^[4]。

1.4 统计学方法

采用STATA 8.0软件进行数据统计分析，计量资料以均数±标准差(x±s)表示，样本均数的比较采用t检验，两样本率的比较采用χ²检验，以P < 0.05为差异有统计学意义。

2 结果 2.1 脓毒症患儿一般资料

所有入选的脓毒症患儿在年龄、性别、儿童危重症评分比较差异无统计学意义（P＞0.05）。见表 1。

2.2 两组脓毒症患儿睡眠障碍类型的比较

睡眠增多症脑电图表现为背景活动慢波化；夜惊患儿表现为从S 3或4期睡眠向浅睡眠转换或出现完全觉醒图形；梦魇发作时为从REM睡眠出现觉醒图形或弥漫性θ、δ节律。入组8天时，治疗组患儿夜惊比率为24.9%，睡眠增多症比率为17.2%，梦魇比率为7.1%，治疗组三项指标均较对照组下降，而且在夜惊和梦魇比率中存在显著性差异（P＜0.05），见表 2。

2.3 两组脓毒症患儿睡眠结构的比较

两组脓毒症患儿于入组时，均表现为睡眠潜伏期延长，REM睡眠比率减少，睡眠效率降低，总睡眠时间减少。服用益生菌后，治疗组患儿REM比率、睡眠效率及睡眠时间发生明显改善（P＜0.05），见表 3。

2.4 各组患儿Per2基因表达水平的比较

入组时两组脓毒症患儿Per2基因的Ct值均较健康组高，服用益生菌后，治疗组患儿Per2基因的Ct值为6.1，对照组患儿为7.4，治疗组明显优于对照组（P＜0.05）；健康儿童在服用益生菌后Per2基因的表达下降，但前后对比差异无统计学意义，见表 4。

3 讨论

睡眠节律是生物界普遍存在的自然现象，它以生物钟为基础，调节机体的生理、生化、行为等，使之呈现24 h的规律变化^[5]。而任何干扰这一生理节律的因素必将导致睡眠障碍，对患者的生理、心理及预后产生巨大的影响。尤其是儿童正处于生长发育的重要时期，睡眠障碍不仅会影响疾病的恢复，对体格生长和神经精神发育也会带来不良后果，其影响甚至可延伸至成人。

脓毒症是由感染引起的全身炎症反应综合征，除发热、呼吸、心率异常等表现外，患儿往往具有不同程度的意识及精神状态改变，如哭闹、烦躁、嗜睡等，严重时还可导致弥散性脑功能异常^[6-7]。尽管临床症状没有特异性，但是由于儿童睡眠时间相对较长，脓毒症患儿都会出现一些异常的睡眠变化，而这与生物钟节律的失调密不可分。从本研究可以看到，脓毒症患儿的夜惊、睡眠增多症及梦魇的发生率均处于较高水平，同时还存在着睡眠结构紊乱。虽然使用镇静类药物可以改善睡眠等精神症状^[8], 但由于婴幼儿对镇静剂不如成人敏感^[9]，而且体内的生物钟未得到根本纠正，所以对儿科患儿而言，其治疗作用相对有限。

人类的生理节律中枢位于下丘脑视交叉上核（SCN），它由多个反馈环组成，正性成分可启动生物钟基因促进其表达，负性成分则可抑制正性成分，反馈环之间相互制约，维持平衡^[10-11]，其中Per2是一个重要的正向调节因子^[12-13]。同时肝脏、胃肠道等一些外周器官，由于和SCN具有密切的联系，故也被视为节律振荡系统的子系统，对生理节律具有相对独立的调节能力。益生菌作为肠道的微生态调节剂，不仅可增强肠道屏障功能、调节机体免疫等，对神经系统也具有重要的影响。据报道，将乳酸杆菌给予失眠患者服用后，能够显著改善患者的睡眠质量^[14]；若将此菌灌注于小鼠的十二指肠内，则可以增加小鼠的食欲并改善神经递质的释放^[15]。本研究发现，服用益生菌后，脓毒症患儿的Per2基因表达水平明显增加，这说明益生菌可通过外周器官影响SCN，改变Per2的基因表达，从而影响整体的生物钟节律。然而在同期观察的健康儿童中，服用益生菌后并未发现Per2基因表达有明显变化，提示益生菌仅是维持生物钟运行的平衡状态，而不会一味地单向调节，从而保证了其作用的稳定性。但是益生菌究竟怎样对Per2基因进行调控，尚有待探讨。

所以当机体受到外界环境或疾病的干扰，无法维持正常的睡眠节律时，可以通过对胃肠道的干预，达到调节生物钟的目的，最终为促进患儿早日康复创造有利的内部环境。近年来，医学的发展越来越强调环境因素在疾病发展中的重要作用，由于益生菌在生物钟调节方面的独特作用，相信益生菌的应用前景会更加广阔，其在ICU中的治疗地位也会更加突出^[16]。