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背景与目的阻塞性睡眠呼吸暂停（Obstructive sleep apnea,OSA）是一种常见的疾病,其特征是在清醒状态下呼吸正常,但在睡眠中反复出现上呼吸道部分或全部阻塞,引起体内缺氧和二氧化碳潴留,患者表现为睡眠时打鼾,醒来时头痛,且白天嗜睡可能引起工伤和交通事故,还可能导致认知能力下降、高血压、心力衰竭等疾病甚至猝死。颏舌肌（genioglossus,GG）是上呼吸道的主要扩张肌,也是研究最广泛的肌肉之一,其运动受延髓舌下运动神经元（hypoglossal motoneuron,HMN）的控制。吸气相时其活动增强,使上呼吸道扩张,呼气相时其活动减弱,使上呼吸道缩窄。睡眠中GG对上呼吸道通畅性起着非常重要的作用,增加该肌肉的活性,对防止睡眠时的上气道肌张力减退具有重要意义。研究发现,orexin参与GG活动的调控,OSA患者的脑内orexin含量发生变化。Orexin是一种神经肽,由orexin能神经元分泌,这些神经元胞体主要是分布于下丘脑的外侧区（lateral hypothalamus,LH）,穹窿周围区（perifornical nucleus,Pe F）和背内侧区（dorsomedial hypothalamus,DMN）,但其神经纤维却投射到除小脑以外的整个中枢神经系统,如延髓HMN,并且HMN上表达orexin受体。Orexin具有调节睡眠、能量代谢、呼吸和心血管活动等多种生物学功能。γ-氨基丁酸（γ-aminobutyrate,GABA）是一种重要的脑内抑制性的神经递质。大脑中多达三分之一的神经元将GABA作为主要的神经递质。其在睡眠觉醒、摄食、精神疾病的治疗、激素调节中具有重要的作用。GABA受体包括三种亚型:GABAA、GABAB和GABAC受体。其中GABAA和GABAC受体是配体门控氯离子通道受体,GABAB受体是G蛋白偶联受体。LH区包含大量的GABA能中间神经元并接受来自其他区域的GABA能输入,如视前区（preoptic nucleus,POA）区域中促进睡眠的GABA能神经元。GABAA和GABAB受体存在于LH区的各种神经元上,包括orexin能神经元和黑色素浓集激素（melanin concentrating hormone,MCH）能神经元上。体外研究表明GABA抑制这些神经元的功能。我们之前的研究已经证明,LH区释放的orexin可以激活延髓HMN的orexin1型和2型受体（orexin type 1 and type 2 receptor,OX1R和OX2R）,促进GG活动的增强,提示orexin参与了控制上气道的开放。那么LH区的GABA是否参与了调控GG的活动呢?而这种调控活动是否由LH区orexin能神经元介导?因此本实验欲探讨LH区的GABA是否参与了orexin能神经元对GG活动的调控作用,希望能为OSA的发病机制及其临床的治疗提供新的理论依据。材料与方法本实验采用健康的成年雄性SD大鼠,体重250-350 g,自由饮食。大鼠进行麻醉时,使用乌拉坦或水合氯醛作为麻醉药。1.利用顺行示踪剂生物素化的葡聚糖胺（biotinylated dextran amines,BDA）和逆行示踪剂霍乱毒素B亚单位（cholera toxin subunit B,CTB）,观察大鼠LH区和延髓舌下神经核（hypoglossal nucleus,HN）之间的神经纤维投射。2.在麻醉的SD大鼠LH区微量注射不同浓度的GABAA受体拮抗剂gabazine,记录同侧GG的肌电活动,并同时记录大鼠的平均动脉压、心率、呼吸频率,观察不同浓度的gabazine对大鼠GG肌电活动和平均动脉压、心率、呼吸频率的影响;3.在麻醉的SD大鼠LH区微量注射不同浓度的GABAB受体拮抗剂CGP55845,记录同侧GG的肌电活动,并同时记录大鼠的平均动脉压、心率、呼吸频率,观察不同浓度的CGP55845对大鼠GG肌电活动和平均动脉压、心率、呼吸频率的影响;4.在麻醉的SD大鼠LH区微量注射GABAA受体激动剂muscimol或GABAB受体激动剂baclofen,记录同侧GG的肌电活动,观察muscimol和baclofen对大鼠GG肌电活动。5.在SD大鼠LH区微量注射GABAA受体拮抗剂gabazine,观察LH区orexin神经元的c-Fos表达变化。结果1.LH区与延髓HN之间的神经纤维投射:在LH区单侧微量注射BDA后,LH区大量的神经元被BDA标记,在延髓HN中观察到被BDA顺行标记的神经纤维。在延髓HN单侧微量注射CTB后,HN中大量的神经纤维被标记,在LH区中观察到被CTB逆行标记的神经元,说明二者之间存在直接的轴突联系。2.GABAA受体特异性拮抗剂对大鼠GG肌电的作用:正常大鼠LH区微量注射不同浓度的GABAA受体拮抗剂gabazine（3 mmol/L、30 mmol/L）后使GG活动明显增强（P<0.001,n=6）,同时使大鼠平均动脉压升高（P<0.01,n=6）、心率加快（P<0.01,n=6）、呼吸频率加快（P<0.05,n=6）;3.GABAB受体特异性拮抗剂对大鼠GG肌电的作用:正常大鼠LH区微量注射GABAB受体特异性拮抗剂CGP55845（1 mmol/L、10 mmol/L）使GG活动明显增强（P<0.05,n=6）;同时使大鼠平均动脉压升高（P<0.01,n=6）、心率加快（P<0.01,n=6）、呼吸频率加快（P<0.05,n=6）;4.GABA受体特异性激动剂对大鼠GG肌电的作用:正常大鼠LH区微量注射GABAA受体特异性激动剂muscimol（1 mmol/L）使GG活动明显减弱（P<0.01,n=6）,注射GABAB受体特异性激动剂baclofen（5 mmol/L）也使GG活动明显减弱（P<0.01,n=5）;5.LH区GABAA受体拮抗剂对orexin能神经元的影响:LH区微量注射GABAA受体拮抗剂gabazine,1小时后观察LH中神经元表达c-Fos的数量明显增加（P<0.001,n=6）。除此之外,gabazine还可使该区域orexin能神经元的c-Fos表达率明显增加（P<0.001,n=6）。结论1.大鼠LH区内源性的GABA可通过GABAA和GABAB受体抑制GG活动;2.大鼠LH区的GABA可能是通过抑制该区域orexin能神经元来发挥对GG的调控作用。