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(四川大学华西基础医学与法医学院生理学教研室)本研究旨在探讨可溶性鸟苷酸环化酶(soluble guanylyl cyclase,sGC)-环磷酸鸟苷(cyclic guanine monophosphate,cGMP)(sGC-cGMP)信号通路是否参与一氧化碳(carbon monoxide,CO)在延髓水平介导的中枢性呼吸调控。实验采用新生Sprague-Dawley大鼠,制备离体延髓脑片标本,分别进行电生理实验和放射免疫测定实验,探讨sGC-cGMP信号通路在CO介导的中枢性呼吸调控中的作用。1.电生理实验实验分为5组(每组n=8):单纯ACSF(artificial cerebrospinal fluid,人工脑脊液)对照组、外源性CO组、ODQ(1H-[1,2,4]oxadiazolo[4,3-a]quinoxalin-1-one,1H-[1,2,4]噁二唑-[4,3-a]喹喔啉-1-酮,sGC的选择性抑制剂)组、ODQ+CO组和DMSO(dimethyl sulfoxide,二甲基亚砜,ODQ的溶剂)对照组。以舌下神经根节律性自发放电时程(burst duration,BD)、放电间期(burst interval,BI)、放电频率(burst frequency,BF)和积分幅度(integrated amplitude,IA)为指标,分别对延髓脑片灌流以上药物,观察节律性呼吸活动的变化。结果如下:1)外源性CO对舌下神经根放电的影响在外源性CO组,与给药前相比,BD缩短、BI延长、BF减慢、IA升高(P<0.05);与单纯ACSF对照组相比,BD缩短、BI延长、BF减慢、IA升高(P<0.05)。2) ODQ对舌下神经根放电的影响在ODQ组,与给药前相比,BD和BI缩短、BF增快、IA降低(P<0.05);与DMSO组相比,BD和BI缩短、BF增快(P<0.05)、IA无显著变化(P>0.05)。3)联合使用ODQ和CO对舌下神经根放电的影响在ODQ+CO组,与给药前相比,BD和BI缩短、BF增快(P<0.05)、IA无显著变化(P>0.05);与DMSO组相比,BD延长、BI缩短、BF增快、IA升高(P<0.05);与CO组相比,BD延长、BI缩短、BF增快、IA降低(P<0.05);与ODQ组相比,BD和BI延长、BF减慢、IA升高(P<0.05)。4) DMSO对舌下神经根放电的影响在DMSO组,与给药前相比,BD、BI和BF无显著变化(P>0.05)、IA降低(P<0.05);与单纯ACSF组相比,BD无显著变化(P>0.05)、BI缩短(P<0.05)、BF和IA无显著变化(P>0.05)。2.cGMP含量的放射免疫测定实验实验分为4组(每组n=6):单纯ACSF对照组、外源性CO组、ODQ组和ODQ+CO组。脑片灌流药物后不经过洗脱,直接匀浆离心取上清进行放射免疫测定实验。结果显示,与单纯ACSF对照组相比,外源性CO可引起脑片的cGMP含量增加(P<0.01),ODQ可引起脑片cGMP含量降低(P<0.05)。ODQ和CO联合使用对脑片cGMP含量无明显影响(P>0.05)。上述结果表明,CO可以通过延长呼气时程而降低呼吸频率,并升高吸气幅度,sGC的选择性抑制剂ODQ可以通过缩短吸气时程和呼气时程而增快呼吸频率,节律性呼吸指标的变化与cGMP的含量改变有相关性。在延髓水平,sGC-cGMP信号通路在CO介导的中枢性呼吸调控中具有重要作用。