中枢钠氢交换蛋白3在睡眠呼吸暂停呼吸控制稳定性中的作用和调控机制

批准号:
30900646
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
20.0 万元
负责人:
马靖
依托单位:
学科分类:
H0110.睡眠呼吸障碍与呼吸调控
结题年份:
2012
批准年份:
2009
项目状态:
已结题
项目参与者:
张成、徐雪峰、刘莹、贾鹏、张红、时延伟、柴玉峰
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中文摘要
无论中枢型还是阻塞型睡眠呼吸暂停(SA),都与呼吸中枢调控机制异常密切相关,呼吸控制不稳定是其重要表现,但分子机制不清。呼吸中枢化学感受器(CCRs)上的钠氢交换器3(NHE3)主要调节细胞内pH(pHi),可能决定呼吸运动神经元兴奋性,并最终决定呼吸控制的稳定性。本研究将以CCRs细胞上的NHE3为切入点,以呼吸系统环路增益(LG)定量评价呼吸控制稳定性,结合睡眠呼吸监测和干预实验,阐明NHE3表达和功能在呼吸中枢控制稳定性和SA发生中的关键作用;利用NHE3的pHi调节功能和TASK-1通道电流的细胞外pH(pHe)感受功能,通过干预实验明确细胞内外pH对CCRs细胞兴奋性的电生理意义;利用不同低氧模型研究延髓NHE3的急慢性调控途径及其对SA病情的影响。旨在阐明中枢NHE3的pHi调节功能是呼吸中枢控制稳定性的重要决定因素,并直接影响SA的发生和严重程度;探索中枢NHE3的调控途径。
英文摘要
. 无论中枢型还是阻塞型睡眠呼吸暂停(SA),都存在呼吸中枢调控机制异常密切相关,但分子机制不清。呼吸中枢化学感受器(CCRs)上的钠氢交换器3(NHE3)主要调节细胞内pH(pHi),可能决定呼吸运动神经元兴奋性,并通过决定呼吸控制的稳定性而最终影响睡眠呼吸暂停。. 本研究以CCRs细胞上的NHE3为切入点,结合睡眠呼吸监测和干预实验,阐明NHE3表达和功能在呼吸中枢控制稳定性和SA发生中的关键作用;利用NHE3的pHi调节功能和TASK-1通道电流的细胞外pH(pHe)感受功能,通过干预实验探讨细胞内外pH对CCRs细胞兴奋性的电生理意义;探索不同低氧模型对延髓NHE3的影响。旨在阐明中枢NHE3的pHi调节功能是呼吸中枢控制稳定性的重要决定因素,并直接影响SA的发生和严重程度;探索中枢NHE3的调控途径。. 主要成果及科学意义:1. 使用原位杂交的方法证明NHE-3 mRNAs广泛表达于大鼠脑干呼吸相关神经元,并首次报道孤束核的NHE3 mRNA的阳性表达。.2. 通过电生理实验及干预实验发现:阻断NHE3引起细胞内酸化,使呼吸化学敏感的迷走神经背核兴奋性增加,并与细胞外酸化具有协同作用,进一步兴奋神经元。这一协同作用是通过抑制细胞TASK样电流实现的。因此,我们提出呼吸化学调控可能存在这样一条通路:NHE3介导的pHi调节可以通过改变TASK通道活性来影响CCRs兴奋性,并可与pHe协同作用,共同参与呼吸中枢化学调控。这是呼吸化学调控机制的一个新线索,值得进行继续研究。.3. 首次通过睡眠呼吸监测直接证实中枢NHE3表达与活化与大鼠睡眠呼吸暂停严重程度相关,并经干预实验发现抑制中枢NHE3可以显著减轻SD大鼠睡眠呼吸暂停,提示中枢NHE3可能成为睡眠呼吸暂停治疗的分子靶点,其抑制剂是潜在的睡眠呼吸暂停治疗药物。.4. 不同低氧模式对中枢NHE3表达的影响提示:间歇低氧伴高二氧化碳可能主要促进NHE3活化而导致睡眠呼吸暂停恶性循环,高CO2或与其相关的细胞外pH下降对NHE3的调节可能比低氧更重要。.5. 改进了大鼠睡眠呼吸监测技术,使之更适合长期留置、多次监测和干预实验。
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
高迁移率族蛋白1启动Toll样受体介导的免疫炎症在OSAHS靶器官损害中的关键作用
- 批准号:81341005
- 项目类别:专项基金项目
- 资助金额:10.0万元
- 批准年份:2013
- 负责人:马靖
- 依托单位:
国内基金
海外基金
