目的:阻塞性睡眠呼吸疾病（Obstructive Sleep Apnea,OSA）主要是由于睡眠过程中反复发生的上气道塌陷,并由此导致的间歇低氧,但在患者觉醒时不发生。国外资料显示OSA在成年人中的患病率为2%-4%,国内多省市流行病学调查结果显示OSA患病率大约为4%。OSA是一种全身性疾病,可引起多种靶器官损害:高血压、冠心病、心律失常、心衰、2型糖尿病。OSA的机制:人在吸气时,气体经过鼻、咽部、气管最终进入肺部。而OSA患者保持咽腔开放的重要机制在于上气道扩张肌吸气相收缩活动增加和张力增高,而在睡眠状态下全身肌肉活动和神经肌肉反射减弱,由于保持上气道开放的力量降低或消失,在胸腔负压的作用下,更容易发生塌陷和闭合,从而导致气流受限。长时间反复发生呼吸暂停低通气可导致间断低氧血症,导致睡眠中断以致觉醒。所以保持上气道开放对OSA患者非常重要。维持上气道开放的因素包括上气道骨性结构,上气道神经肌肉调控和气道内负压。骨性结构难以干预,气道内负压调控困难,所以我们主要关注点就在上气道神经肌肉调控上。颏舌肌作为上气道主要扩张肌,受舌下神经核发出的舌下神经支配,其相关递质有5-HT及去甲肾上腺素等。目前研究表明颏舌肌功能失调在OSA的发病过程中可能起着重要作用。颏舌肌功能与OSA发生发展关系密切,大量实验证实OSA中呼吸暂停及低通气导致的间歇低氧会损伤上气道扩张肌的功能,同时肌肉功能的损伤会导致上气道可塌陷进一步增高,形成了一个恶性循环,最终使OSA患者的病情逐渐加重,导致不良后果的产生。慢性间歇低氧是阻塞性睡眠呼吸暂停最主要也是最具代表性的病理生理特征。目前认为,上气道扩张肌功能异常会导致OSA,而OSA引起的慢性间歇低氧可能损伤上气道扩张肌的功能,慢性间歇低氧同时也可能引起上气道扩张肌的代偿作用。讨论CIH这一病理生理过程对颏舌肌的影响及其可能存在的机制。颏舌肌从解剖学上来说主要受舌下神经核（Hypoglossal Nucleus,HN）发出的舌下神经传出纤维（Hypoglossal Nerve）支配,兴奋舌下神经核会引起颏舌肌的收缩,从而开放咽腔。位于舌下神经核的5-HT能神经元参与上气道扩张肌运动神经元的组成,5-HT能兴奋舌下运动神经核,使颏舌肌肌张力增加。5-HT反应依赖于神经元的突触前、后膜有多种5-HT受体起作用。实验证实间歇低氧可引起大鼠舌下神经核5-HT和去甲肾上腺素能终端密度增加,5-HT2受体（5-hydroxytryptamine 2Receptor,5-HT2R）表达量增加。5-HT2R主要分为5-HT2A、5-HT2B、5-HT2C三个亚型,它们具有相似的分子结构和药理作用,其中5-HT2AR(5-hydroxytryptamine 2A Receptor,5-HT2AR)的基因多态性与OSA相关。那么,CIH引起的颏舌肌运动皮质的反应增高是否由舌下神经核的5-HT2AR介导?CIH条件下,舌下神经核5-HT2AR调控颏舌肌中枢反应具体通过哪种途径进行调节的呢?目前尚无报道。PKC是可由5-HT2AR激活的细胞内因子,在神经组织中表达量高。实验表明在体内实验中5-HT通过5-HT2AR介导的PKC通路可引起舌下神经核的长时程易化。但也有实验表明5-HT2AR拮抗剂只是部分消除5-HT引起呼吸暂停。神经和骨骼肌通过两种模式相互作用:电活动和神经营养调节。中枢神经系统中产生的神经冲动通过机电耦合触发肌肉收缩。另一方面,神经营养控制通过释放神经营养因子（包括神经营养因子）起作用,并调节神经末梢的发育,分化,存活和功能。神经营养因子中研究最为广泛的是脑源性神经营养因子（brain-derived neurotrophic factor,BDNF）。BDNF最初合成为前体pro BDNF,其通过细胞内或细胞外蛋白酶切割成成熟同种型m BDNF。这两种同种型通过优先结合低亲和力神经生长因子受体（p75）或原肌球蛋白相关激酶B受体（tropomyosinrelated kinase B receptor,TrkB）诱导不同甚至相反的功能。在引起长时程易化的级联反应中,BDNF的高亲和力受体TrkB受体起着重要作用并且TrkB受体激活能引起下游广泛的信号转导包括ERK/MAP激酶。Dale及Terada等人实验也证明BDNF通过其高亲和力受体TrkB激活ERK/MAP激酶而引起长时程易化。5-HT2R激活诱导但不维持p LTF。实验表明在慢性间歇低氧,TrkB受体阻滞剂能够抑制颏舌肌的长时程易化,且CIH能引起颈髓膈核中5-HT2AR依赖的BDNF合成增多,而激活PKC能引起BDNF的增加,PKC在5-HT2A→BDNF中起重要作用。在引起膈肌长时程易化的级联反应中,BDNF的高亲和力受体TrkB受体起着重要作用并且TrkB受体激活能引起下游广泛的信号转导包括ERK/MAP激酶,引起膈肌长时程易化。因此,我们推测舌下神经核5-HT能神经元对颏舌肌的中枢调控通过5-HT—5-HT2AR—PKC通路—BDNF/TrkB这一通路起作用。研究方法:1、慢性间歇低氧对大鼠颏舌肌结构、功能及其中枢调控的影响将雄性Wistar大鼠（SPF级）16只,按照随机数字表法分为两组:空气对照组（NO）、慢性间歇低氧组（CIH）。其中对CIH组给予间歇低氧的处理,每日从上午8:00至下午16:00将Wistar大鼠放于单笼中并将单笼放置于低氧舱箱中（8小时/天）,低氧舱内给予的低氧模式如下:维持10%氧气浓度45秒,维持21%氧气浓度60秒,附加进氧气/氮气时间,共188秒/循环。在实验的第1、7、14、21天对CIH组和NO组的大鼠分别通过经颅磁刺激测定这几个时间大鼠颏舌肌的运动皮质区（TMS）的反应性:表现为潜伏期以及振幅的改变、记录这几个时间点颏舌肌的肌电。在实验结束后取各组大鼠颏舌肌组织进行电镜标本制作及观察、线粒体膜电位的测定和颏舌肌肌纤维分型分析。2、慢性间歇低氧条件下舌下神经核5-HT2AR对大鼠颏舌肌结构、功能及其中枢调控的影响慢性间歇低氧模型的建立及低氧条件同前所述,将24只雄性Wistar大鼠（SPF级）按照随机数字表法分为三组:单纯慢性间歇低氧组（CIH）、慢性间歇低氧给予溶剂PBS组(CIH+PBS,CPBS组)和慢性间歇低氧给予5-HT2AR拮抗剂（MDL100907）组(CIH+MDL,CMDL组)。将实验大鼠在给予慢性间歇低氧条件前7天进行埋管手术。按照大鼠脑立体定位图谱（The Rat Brain in Stereotaxic Coordinates,6th Ed）应用鼠脑立体定位仪定位舌下神经核,其位置为:前囟后13.6mm,深度9.0mm（AP:-13.6mm,DV:9.0mm）。术后放置于恒温通气笼中恢复5天。在术后第7天开始进行低氧处理。每日清晨对CMDL组大鼠缓慢均速给予5-HT2AR拮抗剂MDL100907,浓度为1m M,体积为60nl,对CPBS组大鼠缓慢匀速给予PBS,体积为60nl。在实验进行中的第1、7、14、21天分别测量各组大鼠的EMG以及颏舌肌运动皮质区TMS反应的潜伏期和振幅。测量以及记录方法如前描述。3、慢性间歇低氧条件下舌下神经核5-HT2AR—BDNF/TrkB这一通路中各种蛋白的表达水平对上述各组大鼠的脑干进行取材及免疫组化标本制作。观察舌下神经核中5-HT2AR、PKC、BDNF及TrkB蛋白的表达。结果:1、慢性间歇低氧对大鼠颏舌肌结构、功能及其中枢调控的影响。1)与空气组相比,慢性间歇低氧大鼠的颏舌肌电镜示:颏舌肌超微结构有所破坏（明暗带消失,线粒体排列紊乱,线粒体空泡样变,内膜消失,嵴数量增多等现象等）。2)与空气组相比,慢性间歇低氧大鼠的颏舌肌线粒体膜电位有所降低,与空气组相比,经历2周及3周的慢性间歇低氧后的颏舌肌MHCII型增多（P<0.05）,而MHC I型肌纤维在第14及21天明显降低（P<0.05）。3)与空气组相比,随着慢性间歇低氧的进行,颏舌肌肌电渐进性增高（P<0.05）。到达两周后不再进一步增加而维持在高电位。慢性间歇低氧大鼠的颏舌肌的运动皮质区TMS反应在第1、7、14、21天均增强（P<0.05）。2、慢性间歇低氧条件下舌下神经核5-HT2AR对大鼠颏舌肌中枢调控的影响。1)与单纯慢性间歇低氧大鼠比较,在舌下神经核给予5-HT2AR拮抗剂MDL100907可以引起颏舌肌运动皮质区反应下降,表现为运动诱发电位潜伏期延长（P<0.05）。2)与单纯慢性间歇低氧大鼠比较,间歇低氧条件下于舌下神经核区域给于溶剂PBS组,颏舌肌肌电活性以及颏舌肌中枢反应性无明显变化（P>0.05）。3、慢性间歇低氧条件下舌下神经核5-HT2AR—BDNF-TrkB这一通路中各种蛋白的表达水平1)与正常组相比,慢性间歇低氧21天后的5HT2AR免疫反应阳性的细胞数目在舌下神经核尾部（腹侧）的表达增多（P<0.05）;而在舌下神经核尾部（背侧）的表达无明显变化（P>0.05）;其在舌下神经核首部（背/腹侧）的表达无明显变化（P>0.05）。慢性间歇低氧组大鼠舌下神经核尾部腹侧部的5HT2AR蛋白阳性表达的平均光密度值增加,在CIH第1天、7天无明显变化（P>0.05）,在第14天及21天逐渐升高,在第21天最高（P<0.05）。慢性间歇低氧条件下,拮抗舌下神经核5HT2AR后,对大鼠舌下神经核尾部腹侧部的5HT2AR蛋白阳性表达的平均光密度值与空气组相比,在CIH第1天、7天无明显变化（P>0.05）,在CIH第14及21天明显降低（P<0.05）,但与单纯慢性间歇低氧相比无明显变化（P>0.05）。2)慢性间歇低氧组与空气组相比,给药组与对照组相比,PKC在舌下神经核尾部腹侧的表达,无显著性差异（P>0.05）。与空气组相比,慢性间歇低氧组大鼠舌下神经核尾部腹侧部的BDNF蛋白阳性表达的平均光密度值明在CIH第1、7不变,但在第14、21天均升高（P<0.05）。慢性间歇低氧条件下,与单纯低氧组相比,拮抗舌下神经核5-HT2AR后,BDNF蛋白表达水在CIH第14、21天均降低（P<0.05）。与空气组相比,慢性间歇低氧组大鼠舌下神经核尾部腹侧部的TrkB蛋白阳性表达的平均光密度值明在CIH第1、7、14、21天均降低（P<0.05）。慢性间歇低氧条件下,拮抗舌下神经核5-HT2AR后,BDNF蛋白表达水在CIH第1、7、14、21天均增高（P<0.05）。结论:1.慢性间歇低氧可直接损伤颏舌肌结构和功能,表现为结构紊乱,抗疲劳性降低,能量代谢效率降低。间歇低氧2周即可出现损伤,且随着慢性间歇低氧的进行持续存在。慢性间歇低氧可引起大鼠颏舌肌运动皮质中枢兴奋性均增加,颏舌肌肌电活性增高。舌下神经核5-HT2AR参与慢性间歇低氧引起的大鼠颏舌肌运动皮质区的改变且起兴奋作用。2.舌下神经核5-HT2AR参与慢性间歇低氧大鼠的颏舌肌的中枢调控且兴奋颏舌肌运动皮质区。3.大鼠舌下神经核5-HT2AR通过—BDNF—TrkB通路中参与慢性间歇低氧大鼠颏舌肌的中枢调控。