众所周知,肥胖是罹患心血管疾病(CVD)的危险因素,而自主神经功能紊乱会增加心血管疾病的风险。肥胖人群或动物常由于自主神经调节功能失调,交感神经和副交感神经活动失衡而致心血管、代谢、内分泌等功能障碍,引发各种疾病。肥胖Zucker大鼠是一种fa基因缺陷的纯合子个体(fa/fa),由于瘦素(Leptin)受体突变导致Leptin及其受体功能缺失,主要表现为腹型肥胖、高胰岛素血症、糖耐量降低、瘦素抵抗和血压增加。连续变化的心动周期表现在R-R间期中,一般被大家描述为心率变异性(heart rate variability,HRV)。心率的变化取决于交感神经和副交感神经之间的平衡,通过分析不同时间或状态下心率周期的变化情况,在窦房结水平可反映自主神经对心率的调节。所以,心率变异性可用于评价心脏健康状况及自主神经的调节能力。近年来,慢性间歇性低压低氧(chronic intermittent hypobaric hypoxia,CIHH)对机体的有益作用已被广泛认可和关注。我们以往研究表明,CIHH具有明显心脏保护作用,可通过增强心肌抗氧化能力、诱导热休克蛋白、抑制细胞凋亡、激活ATP敏感钾通道、抑制线粒体通透转换孔开放等机制促进缺血/再灌注心脏功能恢复、限制心肌梗死面积和抗心律失常。在肾血管性高血压大鼠,CIHH可通过易化压力感受性反射和增强血管舒张发挥抗高血压作用。在糖尿病大鼠,CIHH可通过抗炎和改善胰岛素抵抗发挥抗糖尿病和抗糖尿病肾病作用。在果糖诱导的代谢综合征大鼠,CIHH具有改善非酒精性肝病作用。此外,CIHH还具有免疫调节、抗胶原诱导关节炎、改善糖脂代谢等作用。但CIHH对肥胖大鼠自主神经调控作用如何,未见CIHH对肥胖大鼠HRV影响的研究报道。目的:本研究旨在通过生物遥测技术及频域分析法探讨肥胖Zucker大鼠HRV的变化,以及CIHH处理对Zucker大鼠HRV的影响,从而明确CIHH对心脏自主神经调控的作用。方法:雄性成年瘦Zucker大鼠和胖Zucker大鼠,根据年龄匹配分为三组:瘦Zucker大鼠对照组(LZRs),胖Zucker大鼠组(OZRs),以及高脂高糖饮食喂养瘦变胖Zucker大鼠组(L-OZRs)。大鼠麻醉下、腹部手术、将生物遥测系统植入子植入腹腔,通过外置信号接收装置接收清醒大鼠动脉血压和心电信号。术后大鼠恢复4周,第五周开始给予28天模拟海拔5000米高度的低压低氧(Pa=404mm Hg,Po2=84 mm Hg),每天6小时。通过运行Powerlab Chart7、Dataquest ART System 2.0程序自动分析心率得到心率变异性频谱分析参数,包括低频(LF)、高频(HF)和低频/高频(LF/HF)。此外,大鼠在CIHH处理前、后,分别接受10分钟急性低氧处理(90%氮气+10%氧气混合气体)。实验结束后,大鼠下腔静脉取血,应用酶联免疫法(ELASA)测定血清瘦素水平。结果:1 OZRs和L-OZRs大鼠的基础体重明显大于LZRs大鼠(P<0.05),CIHH处理对LZRs大鼠体重无明显影响(P>0.05),但显著减轻OZRs和L-OZRs大鼠体重(P<0.05)。2 OZRs和L-OZRs大鼠基础动脉血压明显高于LZRs大鼠(P<0.05),CIHH处理对LZRs大鼠动脉血压无明显作用(P>0.05),但可明显降低OZRs和L-OZRs大鼠动脉血压(P<0.05)。3 OZRs大鼠基础心率明显低于LZRs大鼠(P<0.05),CIHH处理对3组大鼠心率均具有降低作用(P<0.05)。4 CIHH处理前,与LZRs和L-OZRs大鼠相比较,OZRs大鼠的基础n LF明显降低(P<0.05),基础n HF明显升高(P<0.05),基础LF/HF明显降低(P<0.05)。CIHH处理可使OZRs大鼠n LF显著升高(P<0.05),LF/HF明显升高(P<0.05)。5 CIHH处理前,急性低氧导致大鼠动脉血压升高,心率加快。3组大鼠动脉血压升高无明显差异(P>0.05),而OZRs和L-OZRs心率加快明显大于LZRs大鼠(P<0.05)。CIHH处理后,急性低氧导致OZRs大鼠动脉血压升高明显大于其余2组大鼠(P<0.05),急性低氧导致OZRs和L-OZRs心率加快明显大于LZRs大鼠(P<0.05)。6 CIHH处理前急性低氧使OZRs大鼠n LF明显升高(P<0.05)。CIHH处理后急性低氧使OZRs大鼠n LF明显下降(P<0.05)。OZRs大鼠CIHH处理前急性低氧使n HF显著性下降(P<0.05),CIHH处理后急性低氧对n HF作用无明显影响(P>0.05)。7基础状态下,OZRs大鼠血清瘦素水平显著高于LZRs和L-OZRs大鼠(P<0.01)。CIHH处理显著降低OZRs大鼠血清瘦素(P<0.05),而对另外两组大鼠血清瘦素水平无明显影响(P<0.05)。结论:本研究首次应用生物遥测技术和HRV分析方法探讨CIHH对肥胖大鼠心脏自主神经调节功能的影响。结果表明,肥胖Zucker大鼠HRV的明显改变,迷走神经紧张性相对增强、交感神经紧张性相对减弱;CIHH处理可减轻肥胖Zucker大鼠自主神经功能的改变,并可缓冲急性低氧对肥胖Zucker大鼠自主神经的影响;CIHH处理对自主神经功能的作用可能与Leptin系统有关。