阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征(obstructive sleep apnea-hypopnea syndrome，OSAHS)是一种以睡眠期间上气道反复阻塞为特征的呼吸障碍，患者表 现为白天嗜睡以及夜间的鼾声和唤醒。夜间反复发作的上气道狭窄或阻塞，导 致低血氧和高碳酸血症，可能引起心脑血管并发症，甚至猝死。它是一种常见 的严重危害人们生活质量并具致死威胁的疾病。 OSAHS 的发病男性明显高于女性，女性绝经后发病明显上升，雌激素替代治 疗的女性发病率较低。男性患者临床症状较女性严重，白天的疲劳和嗜睡症状 更明显，女性多表现为疲劳综合征，如：头痛、紧张和失眠等。在睡眠呼吸监 测的研究中发现，女性患者呼吸紊乱指数较男性低，OSAHS 的发病特征提示雌 性激素可能对上气道的稳定性具有保护作用。上气道的稳定是局部解剖因素和 气道周围扩大肌共同作用的结果，颏舌肌是主要的上气道扩大肌，其收缩使舌 前伸和压低，上气道口咽部扩大；在吸气相，其收缩活动早于膈肌，在气道负 压形成之前建立一个稳定而通畅的上气道，它被称为上气道的“安全肌”。有研 究发现，颏舌肌肌电活性与雌激素水平相关，随月经周期雌激素水平的波动而 发生周期性改变，黄体期最强，卵泡期次之；绝经前女性颏舌肌较绝经后女性 有较强的肌电活性，绝经期女性服用孕激素、雌激素两周后，颏舌肌肌电活性 明显增强，女性颏舌肌肌电活性在吸气高峰阶段及呼气期均较男性强。以上雌激 素与颏舌肌肌电活性的研究提示雌激素可能作用于颏舌肌影响上气道的稳定 性。 目的 本研究以雌激素对大鼠颏舌肌功能的影响为切入点，研究颏舌肌雌激素受 体的分布和表达及其调控规律；分析雌激素对大鼠颏舌肌肌纤维构成和肌球蛋 白重链(myosin heavy chain，MHC)表达的影响；探讨雌激素对颏舌肌功能的 影响及其作用机制，探索雌激素影响上气道稳定性的可能机制。 方法 本研究建立雌性大鼠去卵巢以及去卵巢后给于雌二醇回补的动物模型，模 拟绝经和雌激素替代治疗的情况，将150只成年雌性SD大鼠随机分为五组：正 常组(normal，NORMAL)、假手术组(sham operation，SHAM)、去卵巢组 (ovariectomy，OVX)、去卵巢橄榄油组(ovariectomy with olive oil，OVX+0) 和去卵巢雌二醇组(ovariectomy with 17 β-estradiol，OVX+E2)，其中假手术 组和去卵巢橄榄油组分别是去卵巢组和去卵巢雌二醇组的对照组。采用插入式 双极针电极引导大鼠颏舌肌肌电；电脉冲刺激舌下神经中央支诱发颏舌肌收缩。 检测不同雌激素水平情况下雌性大鼠颏舌肌肌电和等张收缩特征，研究雌激素 对雌性大鼠颏舌肌功能的影响，记录指标包括：最大收缩力、70％收缩时程、 疲劳指数和相对肌电强度；采用免疫组织化学(immunochemistry)、免疫印迹 (immunoblotting)和实时荧光定量RT-PCR的方法，分析雌性大鼠颏舌肌雌激 素受体(estrogen receptor alpha，ER α；estrogen receptor beta，ER β) 在蛋白和核酸水平的表达以及血清雌激素对颏舌肌雌激素受体表达的调控规 律；用肌球蛋白ATPase染色和SDS-PAGE的方法，研究雌激素对颏舌肌肌纤维 面积和构成比，以及肌球蛋白重链构成比的影响，探索雌激素影响颏舌肌功能 的可能途径和作用机制。 结果 第一部分： (1)正常雌性大鼠颏舌肌肌电特征为时相性放电，吸气相肌肉收缩放电增 强，呼气相其时相性放电消失，其相对肌电强度为 95.76±20.36％；颏舌肌的 最大收缩力为 3.95±0.49g，70％收缩时程 26±2.83ms，疲劳指数是 0.62±0.04。 (2)雌性大鼠颏舌肌肌电和等张收缩特征受血清雌激素水平的影响，假手 术组大鼠颏舌肌肌电和收缩特征与正常组相比较无明显变化 (P>0.05)，去卵巢 大鼠颏舌肌收缩功能和抗疲劳性均减弱，相对肌电强度和最大收缩力、70％收 缩时程和疲劳指数较正常组明显减小(P<0.05)；橄榄油组颏舌肌功能较去卵巢 组无显著性变化(P>0.05)；雌激素回补逆转了去卵巢引起的雌性大鼠颏舌肌功 能的改变，去卵巢雌二醇组大鼠颏舌肌相对肌电强度和最大收缩力、70％收缩 时程和疲劳指数较去卵巢组明显增大 (P<0.05)，与正常组相比无显著性差异 (P>0.05)。 第二部分： (1)研究表明，ERα和ERβ在雌性大鼠颏舌肌均有表达。免疫组化研究 表明颏舌肌雌激素受体主要定位于细胞核；免疫印迹研究表明颏舌肌雌激素受 体为完整的蛋白分子，ERα和ERβ特异性条带分别位于分子量标准 66KDa 和 55KDa 的位置；并且在雌性大鼠颏舌肌检测到ERα和ERβmRNA的表达；ERα 在蛋白和核酸水平表达均较ERβ高，免疫组化研究表明ERβ平均阳性细胞面积 较ERα明显低(P<0.05)；ERα核酸水平表达较ERβ表达明显高(P<0.001)。 (2)雌性大鼠颏舌肌 ERα在蛋白及核酸水平的表达均受雌激素的调节， 假手术组大鼠颏舌肌ERα和ERβ mRNA 的表达与正常组相比较无显著性变化 (P>0.05)；去卵巢组ERα阳性细胞面积、ERα条带光密度比和ERαmRNA拷贝 数较正常组均明显降低 (P<0.001)；去卵巢橄榄油组ERα和ERαmRNA的表达 与去卵巢组相比无显著性变化(P>0.05)，去卵巢雌二醇组ERα和ERαmRNA的 表达较去卵巢组明显升高 (P<0.001)，与正常组相比无显著性差异 (P>0.05)。 雌性大鼠颏舌肌ERβ和ERβmRNA的表达在组间未发现明显变化(P>0.05)，其 表达可能不受雌激素的调节。 第三部分： (1)雌性大鼠颏舌肌主要由ⅡA和ⅡB/ⅡX 型肌纤维构成，其中ⅡA： 40.27±1.01%，ⅡB/ⅡX：59.73±1.01%；MHC构成的研究也表明颏舌肌主要由 MHCⅡa和MHCⅡb构成，其中MHCⅡb：64.66±2.78%，MHCⅡa：28.54±1.15%， MHCⅡx含量较低仅占6.48±0.47％，颏舌肌为快收缩耐疲劳肌。 (2)雌性大鼠颏舌肌ⅡA型肌纤维面积和MHC的构成受血清雌激素水平的 影响。假手术组大鼠颏舌肌肌纤维面积和 MHC 构成与正常组相比无明显变化 (P>0.05)；去卵巢组颏舌肌ⅡA型肌纤维面积(cross-section area，CSA)和 MHCⅡa构成比较正常组明显降低(P<0.001)，MHCⅡb和MHCⅡx构成比均较正 常组明显升高 (P<0.001)，颏舌肌的MHC构成由慢收缩型向快收缩型转变，其 顺序为：MHCⅡa→MHCⅡx→MHCⅡb；去卵巢橄榄油组颏舌肌肌纤维面积和 MHC 构成与去卵巢组相比无明显变化(P>0.05)；去卵巢雌二醇组颏舌肌ⅡA型肌纤 维CSA和MHCⅡa构成比较去卵巢组明显升高(P<0.001)，MHCⅡb和MHCⅡx构 成比明显降低(P<0.001)，与正常组相比无显著性差异(P>0.05)，颏舌肌的 MHC构成由快收缩型向慢收缩型转变，其顺序为：MHCⅡb→MHCⅡx→MHCⅡa， 雌二醇回补逆转了去卵巢所致的颏舌肌ⅡA型肌纤维 CSA和MHC 构成的改变； 大鼠颏舌肌纤维的构成和ⅡB/ⅡX型肌纤维CSA在组间未见明显变化(P>0.05)。 根据以上研究结果，得出结论： (1)雌性大鼠颏舌肌为吸气相收缩增强的相位性收缩肌，其肌纤维和MHC 构成特征提示其功能特性为较快的收缩速度和强的抗疲劳性。 (2)雌性大鼠颏舌肌功能受血清雌激素水平的影响，雌激素可能通过影响 颏舌肌功能的途经发挥其对上气道稳定性的保护作用。 (3)雌性大鼠颏舌肌ERα表达较ERβ高，并且ERα和ERαmRNA的表达 受血清雌激素水平的影响；ERα可能是颏舌肌功能性受体，雌激素可能通过受 体途径发挥其生物学效应，影响颏舌肌的功能。 (4)血清雌激素水平影响大鼠颏舌肌ⅡA型肌纤维CSA以及MHC构成，雌 激素可能通过调节MHC表达的途径影响颏舌肌功能特性。 关键词：雌激素，颏舌肌，OSAHS，雌激素受体，肌球蛋白重链