迷走神经结构完整可通过血流动力学效应间接重塑脊髓内5-羟色胺与腺苷的信号平衡，从而消除急性间歇缺氧（AIH）诱导的膈神经长期易化（pLTF）的昼夜差异：迷走神经完整的大鼠在缺氧发作期平均动脉压显著降低，接近脊髓血流自身调节的下限，即便动脉氧分压与迷走切断大鼠一致，颈段脊髓组织氧分压仍显著更低，这种组织缺氧会促进脊髓腺苷生成，通过激活膈运动神经元上的A2A受体，增强对5-羟色胺依赖性pLTF的约束作用，使得原本在迷走切断大鼠中表现出的“静息期pLTF达基线130%、活动期仅约30%”的显著昼夜节律被完全掩盖，迷走完整大鼠两个昼夜时相的pLTF幅度均衰减至约43%，无显著差异。进一步的机制验证显示，颈段脊髓局部给予A2A受体拮抗剂MSX-3可解除腺苷约束，在双时相均恢复强劲的pLTF；而仅特异性敲低膈运动神经元内的A2A受体，仅能提升静息期的pLTF幅度，对基础腺苷水平更高的活动期无显著作用，提示活动期需要更完全的A2A受体阻断才能解除腺苷的抑制效应。

图2、 图中展示了10分钟基线、AIH方案以及恢复至基线后90分钟的压缩型整合膈神经活动（PNA）代表性轨迹，分别对应休息中期（A）和活跃中期（B）阶段。虚线表示基线时的整合PNA。每个整合轨迹下方显示了对应基线、首次缺氧发作及AIH后90分钟的5秒原始PNA片段。图中还列出了在休息中期（金色；n=10）和活跃中期（灰色；n=10）阶段，膈神经振幅（C）和膈神经脉冲宽度（D）从基线到AIH后90分钟的变化情况。数据以平均值形式呈现，并包含个体反应，组间差异通过双尾非配对学生t检验进行评估。

图3、鞘内注射腺苷2A受体（A2A）拮抗剂MSX-3（在AIH前12分钟于C4穿刺）对肺泡巨噬细胞（pLTF）的影响。图示为经鞘内生理盐水或MSX-3处理的实验大鼠，在安静期（A和B组）及活跃期中期（C和D组）时，原始膈神经活动（PNA）的代表性波形，分别对应基线、首次缺氧发作及AIH后90分钟。图E–F显示了经预处理的安静期（金色）和活跃期中期（灰色）大鼠的膈神经振幅（E）和膈神经脉冲宽度（F）的变化情况，其中生理盐水组（n=5）与MSX-3组（n=9）各一组。图E–H中，未接受处理的大鼠（即图2中的数据）的平均值以虚线标出（金色代表安静期；灰色代表活跃期）。数据以平均值表示，并叠加个体响应，采用双因素方差分析（因子：MSX-3和昼夜节律）进行分析。计划比较（生理盐水 vs. MSX-3、未处理 vs. MSX-3、安静期 vs. 活跃期）通过Holm-Sidák校正进行检验。

图4、胸膜内siRNA靶向腺苷2A受体（A2A）对肺静脉血流（pLTF）的影响。图示为非靶向siRNA（siNT）或A2A靶向siRNA（siA2A）处理的实验鼠在安静期中期（A和B）和活动期中期（C和D）时，原始膈神经活动（PNA）的代表性曲线，分别对应基线、首次缺氧发作及AIH后90分钟。图E和F显示了在安静期中期（金色）和活动期中期（灰色）中，接受siNT（每组5只）或siA2A（安静期5只，活动期6只）处理的实验鼠的膈神经振幅变化（E）和膈神经脉冲宽度变化（F）。在E和F中，未接受处理的正常小鼠的平均值以虚线标出（金色代表安静期中期；灰色代表活动期中期）。数据以平均值表示，并叠加个体响应，采用双因素方差分析（因子：siA2A和昼夜节律）进行分析。计划比较（siNT vs. siA2A、未处理 vs. siA2A、安静期中期 vs. 活动期中期）通过Holm-Sidák校正进行检验

图5、靶向腺苷2A（A2A）受体的siRNA（siA2A）可下调膈肌运动神经元中A2A受体蛋白的表达。A：显示霍乱毒素B（CTB）标记的膈肌运动神经元（绿色；图示面板）、A2A受体（红色；中间）以及合并图像（叠加；底部）的原始图片，来自处于中休息期和中活动期的实验鼠，分别接受非靶向siRNA（siNT）或siA2A处理。在中休息期（n=6）或中活动期（n=5）接受siNT或siA2A处理的实验鼠中，膈肌运动神经元内A2A蛋白的平均荧光强度（B）及邻近其他（非膈肌）运动神经元中的A2A蛋白平均荧光强度（C）。数据以平均值表示，并叠加个体响应结果，采用双因素方差分析（因子：siA2A与昼夜节律阶段）进行分析。计划比较（siNT vs. siA2A）使用Holm-Sidák校正进行检验。


结论与展望


该结论不仅修正了既往仅在迷走切断模型中观察到的pLTF昼夜节律认知，提示迷走状态是呼吸可塑性机制研究中不可忽视的生理变量，也为AIH在脊髓损伤、卒中等神经系统疾病的临床转化提供了重要参考。脊髓血流动力学与氧合状态是影响AIH干预疗效的关键因素，未来临床方案设计需充分考虑患者的迷走神经功能与血流状态，减少疗效异质性。本研究中，作者使用 Unisense 制造的 50-μm 氧微电极（micro-optode）来实时测量颈段脊髓组织氧分压（PtO₂），以验证“迷走神经完整会导致缺氧期脊髓氧输送降低”这一核心机制假设。氧微电极获取的直观氧分压证据，为后续“组织缺氧促进腺苷堆积、增强其对 5-羟色胺依赖性 pLTF 的约束、从而消除 pLTF 昼夜差异”的结论提供了关键的因果链中间环节支撑。