本文關鍵詞：Orexin對慢性間歇性低氧模型大鼠上氣道開放的調控機制　出處：《復旦大學》2011年博士論文　論文類型：學位論文

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【摘要】：背景與目的阻塞性睡眠呼吸暫停(obstructive sleep apnea, OS A)是一種以睡眠中反復的上氣道阻塞、通氣明顯減少或停止導致體內低氧為特征的較高發(fā)病率的臨床疾病,可引起高血壓、心肌梗塞、中風和猝死等一系列嚴重的相關癥狀和疾病。頦舌肌是最大的促使上氣道開放的擴張肌,受舌下運動神經(jīng)元發(fā)出的舌下神經(jīng)支配。當其收縮時使舌肌向前運動,促使咽部氣道開放,從而保證了肺的有效通氣,是呼吸正常進行的前提。研究表明,OSA的發(fā)病機制與睡眠期,尤其是快眼動(rapid eye movement, REM)睡眠期頦舌肌肌張力的抑制有關。對于氣道解剖結構已狹窄的OSA病人,REM期頦舌肌肌張力的下降,引起舌肌向口咽腔方向后墜,導致嚴重的上氣道阻塞,引起睡眠期反復的低氧血癥。但目前對其病因、發(fā)病機制等并沒有完全闡明。研究顯示OSA患者血漿中orexin A的濃度顯著低于正常人。而orexin基因敲除小鼠在REM睡眠期會頻繁地出現(xiàn)睡眠呼吸暫停。這些實驗結果都提示OSA與orexin的調控異常有關。Orexins(包括orexin A和orexin B)是下丘腦orexin神經(jīng)元分泌的一種神經(jīng)肽,在體內很多生理過程中發(fā)揮重要的作用,如攝食和能量穩(wěn)態(tài)、睡眠覺醒周期、應激、心血管呼吸的調節(jié)等等。Orexin受體(orexin receptor, OXR)屬于G蛋白耦聯(lián)受體家族,主要分為兩種亞型——orexin-1型受體(orexin type 1 receptor, OX1R)和orexin-2型受體(orexin type 2 receptor, OX2R).其中orexinA可以和兩種受體結合,orexin B主要和OX2R結合。形態(tài)學研究表明,舌下運動神經(jīng)元不僅接受orexin纖維的投射,還表達OX1R和OX2R。然而,到目前為止還不清楚orexin對上氣道開放是如何調控的。關于orexin對頦舌肌和舌下神經(jīng)活動的調節(jié)作用,至今研究甚少。在去大腦貓的舌下神經(jīng)核微量注射orexin A可增強頦舌肌的活動。在大鼠腦橋KF核微量注射orexin B可延長舌下神經(jīng)的放電時間。但這些僅有的結果并未探討內源性orexin對頦舌肌的作用及其作用的機制,以及orexin在不同睡眠覺醒狀態(tài)下是如何通過作用于舌下運動神經(jīng)元來增強頦舌肌的活動。所以,本實驗主要探討內源性orexin是如何調節(jié)頦舌肌和舌下神經(jīng)的活動及其作用的受體機制,另外在清醒自由運動動物的不同睡眠覺醒狀態(tài)觀察內源性orexin對頦舌肌活動的作用,并且通過建立慢性間歇性低氧(chronic intermittent hypoxia, CIH)模型大鼠模擬臨床OSA,觀察CIH模型大鼠頦舌肌和舌下神經(jīng)活動的變化,探討下丘腦外側區(qū)(lateral hypothalamus, LH) orexin神經(jīng)元和延髓舌下神經(jīng)核OXR在OSA病理過程中的作用機制,希望為OSA的發(fā)病機制及其臨床治療提供新的理論依據(jù)。材料與方法實驗采用健康成年雄性SD大鼠。1. 正常大鼠麻醉后在延髓一側舌下神經(jīng)核進行微量注射,同時記錄同側頦舌肌的肌電活動,觀察不同濃度的外源性orexin A、不同的OXR特異性拮抗劑對頦舌肌肌電的作用；2.預先用特異性神經(jīng)毀損藥物orexin-SAP毀損大鼠雙側LH區(qū)orexin神經(jīng)元或雙側延髓舌下神經(jīng)核區(qū)的舌下運動神經(jīng)元,14天后麻醉動物記錄頦舌肌肌電和舌下神經(jīng)放電活動,觀察內源性orexin對頦舌肌肌電和舌下神經(jīng)放電的作用；3.預先用orexin-SAP毀損大鼠雙側LH區(qū)orexin神經(jīng)元,14天后記錄清醒自由運動動物的腦電、頸部肌電和頦舌肌肌電活動,觀察不同睡眠覺醒狀態(tài)下內源性orexin對頦舌肌肌電的作用；4.建立CIH模型大鼠,記錄頦舌肌肌電和舌下神經(jīng)放電活動的變化,并觀察LH區(qū)orexin神經(jīng)元和延髓舌下神經(jīng)核OXR的表達變化。結果用“均數(shù)±標準誤”表示,多樣本均數(shù)比較采用單因素的方差分析,再用Newman-Keuls檢驗,兩樣本均數(shù)比較采用配對設計的t檢驗,或成組設計的t檢驗,P0.05時認為有統(tǒng)計學意義。結果1.外源性orexin A對正常大鼠麻醉狀態(tài)下頦舌肌肌電的作用：正常大鼠延髓舌下神經(jīng)核微量注射外源性orexin A (0.1 μ1)后主要引起頦舌肌的呼吸相關性活動增強。50μmol/l (n=6, P0.05)、100μmol/l (n=5, P0.05)、 200μmol/l (n=5, P0.05) orexin A均使頦舌肌的呼吸相關性活動明顯增加,但呼吸頻率均無變化(P0.05)。其中200μ.mol/l orexin A對頦舌肌呼吸相關性活動的作用比50 μmol/l orexin A顯著增大(P0.05)。2.內源性orexin對正常大鼠麻醉狀態(tài)下頦舌肌肌電和舌下神經(jīng)放電的作用：2.1預先用特異性神經(jīng)毀損藥物orexin-SAP (0.43mg/ml,400nl/側)毀損雙側LH區(qū)orexin神經(jīng)元,頦舌肌的呼吸相關性活動減小(n=6,P0.001),舌下神經(jīng)的呼吸相關性活動也明顯減小(n=5,P0.001)。2.2預先用orexin-SAP (0.43mg/ml,200nl/側)毀損雙側舌下運動神經(jīng)元,頦舌肌的呼吸相關性活動明顯減小(n=4,P0.001),舌下神經(jīng)的呼吸相關性活動也顯著減小(n=3,P0.001)。3.內源性orexin對正常大鼠不同睡眠覺醒狀態(tài)下頦舌肌肌電的作用：雙側LH區(qū)orexin神經(jīng)元毀損的大鼠無論在白天還是黑夜,其慢波睡眠(slowwave sleep, SWS)期的頦舌肌肌電明顯減弱(n=4,P0.01),而清醒(wakefulness,W)期、REM睡眠期頦舌肌肌電有減小趨勢,但無統(tǒng)計學意義(n=4,P0.05)。4. Orexin對頦舌肌作用的受體機制：4.1 OX1R的作用：在正常大鼠延髓舌下神經(jīng)核微量注射特異性OX1R拮抗劑SB334867(10mmol/l,0.1μl)后,頦舌肌的呼吸相關性活動明顯減弱(n=4,P0.01)；4.2 OX2R的作用：正常大鼠延髓舌下神經(jīng)核微量注射特異性OX2R拮抗劑TCS OX229 (1 mmol/1,0.1 μl)使頦舌肌的呼吸相關性活動顯著減弱(n=5,P0.01),同時使頦舌肌的緊張性活動也明顯減弱(n=5,P0.05)。5. Orexin對CIH模型大鼠呼吸活動的影響：5.1CIH模型大鼠頦舌肌肌電和舌下神經(jīng)放電的變化：CIH模型大鼠頦舌肌緊張性活動減弱(n=6,P0.001),呼吸相關性活動也減弱(n=6,P0.05)；舌下神經(jīng)的呼吸相關性活動也明顯減弱(n=7,P0.05)。5.2 CIH模型大鼠LH區(qū)orexin神經(jīng)元和延髓舌下神經(jīng)核OXR表達的變化：CIH模型大鼠LH區(qū)orexin神經(jīng)元相對光密度值減小(n=6,P0.05)。延髓舌下神經(jīng)核OX1R相對光密度值減少(n=6),OX2R相對光密度值增多(n=6),但兩者均無統(tǒng)計學意義。結論1.內源性和外源性orexin A均可增強頦舌肌和舌下神經(jīng)的活動；2.延髓舌下運動神經(jīng)元的OX1R和OX2R均介導了LH區(qū)orexin神經(jīng)元對頦舌肌的興奮作用；3.內源性orexin能夠在慢波睡眠期增強頦舌肌的活動；4.CIH模型大鼠的頦舌肌和舌下神經(jīng)活動均減弱,可能和LH區(qū)orexin神經(jīng)元的表達減少有關。
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【學位授予單位】：復旦大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2011
【分類號】：R766;R-332

【參考文獻】

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1 姚行齊;楊慧;張桂鳳;唐瑛;;阻塞性睡眠呼吸暫停低通氣綜合征患者的血漿食欲素A水平測定及意義[J];臨床耳鼻咽喉科雜志;2006年12期

2 歐陽松云;王辰;龐寶森;詹玉梅;;低通氣綜合征患者血漿食欲素A水平及代謝紊亂的影響[J];中國實用醫(yī)藥;2008年12期

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本文編號：1424642