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高血压（hypertension）是最常见的一种慢性非传染性疾病,其中原发性高血压约占高血压发病率的95%,但其发病原因至今尚未完全清晰。研究发现,原发性高血压病人几乎都伴有交感神经系统的过度激活,并且高血压的进展和交感神经活动增强的程度呈正相关。交感神经的过度激活能通过增加外周血管阻力和心输出量、动员肾素-血管紧张素-醛固酮系统、诱发胰岛素抵抗以及中枢和外周的炎性反应等引起动脉血压升高。近年来发现,呼吸-交感神经耦联（respiratory-sympathetic coupling,RSC）的异常可能参与了高血压的发生和发展。RSC是指通过呼吸和交感神经系统存在的解剖和功能上的耦联,优化通气-血流比值的一种稳态调节机制。RSC的加强常发生于血气改变时,例如,低氧或高碳酸血症一方面刺激呼吸化学感受器引起呼吸反射,同时又通过中枢神经环路联系兴奋交感中枢进而触发心血管反射。已有研究表明,在睡眠呼吸暂停综合征的病人和动物模型上,颈动脉体化学感受器反射和交感神经活动具有紧密的相关性。在自发高血压大鼠（spontaneously hypertensive rat,SHR）上,如果在动脉血压升高前去除颈动脉体神经支配,可显著地降低静息动脉血压和呼吸频率,提示SHR外周化学感受器传入活动的增强可放大RSC的作用。此外,激活SHR中枢呼吸化学感受器也引起增强的交感神经活动。以上结果表明,SHR外周和中枢呼吸化学感受器的化学敏感性升高参与了交感神经的激活,促进了高血压的发生。然而,外周和中枢呼吸化学感受器的化学敏感性升高是否出现在高血压发生前还有待明确,我们因此在尚未发生高血压的幼年SHR上,观察了激活外周和中枢呼吸化学感受器对心肺活动的影响并初步揭示其可能的机制。目的:探讨低O2和高CO2对幼年SHR心肺活动的影响及其可能机制。方法:实验动物应用幼年（5周龄）雄性SHR和年龄匹配的Wistar-Kyoto大鼠（WKY）。联合应用无创体积描计系统和生理信号遥测系统同步测量大鼠的潮气量（TV）、呼吸频率（BF）、每分通气量（MV）、收缩压（SBP）、舒张压（DBP）、平均动脉压（MAP）和心率（HR）。应用低O2和高CO2来激活外周和中枢呼吸化学感受器,观察上述呼吸和心血管参数的改变。免疫荧光染色计数并比较两种大鼠孤束核CO2激活神经元的差异;Western blot技术定量分析两种大鼠孤束核酸敏感性离子通道1-3型（acid-sensitive ion channel,ASIC1-3）和TASK-2通道蛋白水平的差异。结果:1.常氧状态下,幼年SHR和WKY的TV、BF和MV无显著性差异。吸入10%O2均显著升高SHR和WKY的上述呼吸参数,但两组大鼠之间的肺通气功能无显著性差异。切断支配双侧颈动脉体的窦神经,不影响上述效应。结果提示,两组幼年大鼠的颈动脉体介导的低氧性通气反应无显著差异。2.吸入10%O2显著降低幼年WKY的SBP、DBP、MAP和HR,但对SHR的上述指标无显著影响。低氧引起SHR的MAP降低的幅度明显小于WKY;低氧明显减少WKY的心率但对SHR的心率影响不大,两组之间心率的改变具有显著性差异。切断双侧窦神经后,低氧均降低SHR和WKY的SBP、DBP和MAP;两组大鼠MAP降低的幅度无显著性差异;低氧增加SHR的HR但减少WKY的HR,两组间HR变化幅度差异明显。结果提示,颈动脉体介导的低氧刺激对两组大鼠的心血管效应无显著性差异。3.暴露于100%的O2时,SHR和WKY的TV和MV无显著差异。当吸入5%和8%的CO2时,SHR的TV、BF和MV显著高于WKY。切断双侧窦神经后,CO2对两种大鼠呼吸参数的作用无显著性差异,排除了外周化学感受器的作用。结果提示,SHR的中枢呼吸化学感受器介导的高碳酸性通气反应显著增强。4.吸入5%和8%CO2时,SHR的MAP和HR增加的幅度大于WKY;切断窦神经后,吸入8%CO2后上述效应仍然保持。因此,高CO2刺激对SHR的心血管效应与外周呼吸化学感受器关系不大。因此,SHR存在放大的呼吸-交感神经耦联效应。5.免疫荧光结果表明,SHR的孤束核的CO2激活的神经元明显多于WKY。6.Western blot结果显示,SHR孤束核的ASIC2、ASIC3和TASK-2通道蛋白水平显著高于WKY。结论:幼年SHR的中枢呼吸化学感受器的敏感性升高促进了RSC的放大效应。中枢呼吸化学感受器的敏感性升高可能与孤束核CO2敏感性神经元增多,以及ASIC2、ASIC3和TASK-2通道蛋白水平上调有密切关系。总之,幼年SHR存在放大的RSC可能参与了高血压的发生和发展。