孤束核促食欲素系統(tǒng)參與呼吸運動的調(diào)節(jié).pdf

1、呼吸化學(xué)感受器反射通過排出 CO2參與調(diào)節(jié)內(nèi)環(huán)境酸堿平衡，是一種重要的穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)機制。呼吸頻率和幅度的改變主要由腦干復(fù)雜的神經(jīng)環(huán)路調(diào)控實現(xiàn)。控制節(jié)律呼吸的神經(jīng)環(huán)路包括從腦橋到低位腦干的一些呈串聯(lián)排列、功能上相互影響的神經(jīng)核團(tuán)，其中 Botzinger complex和pre-Botzinger complex等是產(chǎn)生呼吸節(jié)律的關(guān)鍵腦區(qū)；中樞呼吸化學(xué)感受器和腦橋則為節(jié)律中樞和中樞模式發(fā)生器提供興奮性驅(qū)動。孤束核（nucleus tractu

2、s solitarii，NTS）是心血管和呼吸系統(tǒng)傳入信息的初級整合中樞，存在中樞呼吸化學(xué)感受器神經(jīng)元。雖然 NTS神經(jīng)元可直接投射到延髓腹側(cè)呼吸組，通過突觸活動影響節(jié)律中樞的活動，但是，參與投射的神經(jīng)環(huán)路基礎(chǔ)還不明確，投射神經(jīng)元的生物化學(xué)表型也有待揭示。
　　促食欲素（Orexin）是由下丘腦Orexin能神經(jīng)元合成和分泌，參與體內(nèi)許多生理功能的調(diào)節(jié)，包括能量代謝、攝食行為、睡眠-覺醒的交替、獎賞等。Orexin是中樞性調(diào)控呼吸

3、的重要內(nèi)源性物質(zhì)。研究表明， Pre-Botzinger complex、延髓腹外側(cè)頭端區(qū)、Kolliker-Fuse核、舌下神經(jīng)核、延髓中縫核和斜方體后核的Orexin系統(tǒng)均參與呼吸的頻率和/或幅度的調(diào)節(jié)，最終的呼吸改變形式取決于局部神經(jīng)環(huán)路的構(gòu)成、實驗動物的狀態(tài)（清醒和睡眠）和生物節(jié)律等。NTS富集Orexin受體（OXR），然而， NTS的Orexin系統(tǒng)是否以及如何參與呼吸運動的調(diào)節(jié)還未見報道。
　　目的：觀察NTS的Or

4、exin系統(tǒng)在呼吸調(diào)控中的作用。
　　方法：實驗動物分為兩組：OX1R敲低組（注射AAV-U6-OX1R-shRNA-EGFP）和對照組（注射AAV-U6-Scrambled-shRNA–EGFP）。利用RNA干擾技術(shù)，敲低SD大鼠NTS的Ⅰ型Orexin受體（OX1R）。免疫熒光技術(shù)用于檢測病毒載體的感染效率。qRT-PCR技術(shù)用于測定OX1R的敲低效率。應(yīng)用無創(chuàng)體積描計系統(tǒng)觀察敲低 OX1R受體對清醒大鼠高碳酸性肺通氣反應(yīng)的影

5、響，觀察指標(biāo)為潮氣量（TV）、呼吸頻率（BF）和每分通氣量（MV）等。最后，觀察在NTS注射Orexin對麻醉大鼠膈神經(jīng)放電、血壓和心率的影響。
　　結(jié)果：
　　1.免疫熒光結(jié)果顯示NTS富集OX1R；OX1R-shRNA-EGFP在NTS成功表達(dá)。
　　2.qRT-PCR結(jié)果表明OX1R敲低效率約為15％。
　　3.基礎(chǔ)狀態(tài)下（100%O2，0%CO2），兩組大鼠的TV和MV無顯著差異，但敲低組大鼠的BF低于對

6、照組（P<0.0001）。
　　4.階梯式增加吸入氣中CO2濃度（2~8%），兩組大鼠的TV、BF和MV均升高，但 OX1R敲低組的TV升高的幅度大于對照組（P<0.05~0.0001），而OX1R敲低組的BF和MV升高的幅度均小于對照組（P<0.05~0.0001）。
　　5.NTS微量注射 OrexinA可使麻醉大鼠膈神經(jīng)放電頻率減少（P<0.0001），幅度不變，但放電積分值減少（呼吸輸出，P<0.0001）；同時，收