肥胖致OSAHS发病新机制：内脏脂肪素对上气道肌群肌纤维蛋白分化的调节及相关通路研究

Obesity is a major but reversible independent risk factor for obstructive sleep apnea (OSA). Nowadays, most studies focus on the adipose's mechanical load in facilitating OSA, such as increases in neck circumference, narrowing of the upper airway (UA), etc.It is recognized that adipose tissue releasing a variety of adipokines is itself an endocrine organ.These adipokines are involved in metabolism, inflammation, energy homeostasis and development of obesity-related complications.But, whether and how adipokines could affect OSA is not well studied yet. . Visfatin, a new discovered protein adipokine, had the characteristic of mimic-insulin effect. It was predominantly secreted from visceral adipose tissue both in humans and mice. Our previous study showed that visfatin is strongly correlated with the severity of OSAHS, and high level may perform a negative effect on skeletal muscle I/II fiber synthesis.Besides, the p38 α/βis an essential pathway for skeletal muscle protein synthesis. Therefore, we investigate whether visfatin could affect upper airway muscle fiber via P38 α/βand accompaniment of skeletal muscle dysfunction.

肥胖是OSAHS的独立危险因素，其发病机制长期以来被认为是机械因素为之。内脏脂肪素（visfatin）作为一种重要的脂肪因子，与内脏脂肪分布显著相关，且与肌肉代谢相关。我们前期研究证实OSAHS患者visfatin水平与AHI正相关。体外实验也初步发现visfatin对I型肌纤维蛋白具有抑制作用。因此推测肥胖者易患OSAHS可能与脂肪因子对颏舌肌结构和功能的影响有关。另有研究报道，活化的MAPK p38α/β是骨骼肌肌纤维蛋白分化和转换的关键通路，但visfatin是否通过此通路发挥作用尚无研究。因此本研究拟通过体外和体内实验，探讨visfatin对颏舌肌结构和功能的影响及相关机制，从新视角探讨肥胖致OSAHS的发病机制，为开拓OSAHS治疗新领域提供理论基础。

肥胖是阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征（OSAHS）发生发展的重要危险因素，脂肪因子是否导致上气道肌肉功能紊乱从而参与OSAHS发生及相关机制尚无报道。本研究拟应用动物及细胞实验阐明脂肪因子-内脏脂肪素（visfatin）对上气道肌肉的影响，并探索相关信号通路。（1）动物实验：建立肥胖小鼠模型，检测肥胖/内脏脂肪沉积对小鼠上气道肌肉纤维类型的影响，实验组小鼠颏舌肌重链肌球蛋白（MHC）Ⅰ型和Ⅱa肌纤维较对照组减少，而Ⅱx和Ⅱb型肌纤维较对照组增多，且肌肉内脏脂肪素（visfatin）表达亦较对照组增加。（2）细胞实验：①应用鼠骨骼肌肌卫星细胞（C2C12）的肌肉分化模型（2%HS+DMEM），研究结果显示：随着visfatin浓度的增加与刺激时间的增加，总MHC、MHCⅠ、MHC Ⅱa 和 MHC Ⅱb均表达增加。②验证AMPK、FOXO1参与visfatin影响骨骼肌分化机制中的作用。建立visftin影响骨骼肌分化的细胞模型，在C2C12分化24h后加入visfatin(0，0.5，5μg/ml)刺激72h，visfatin在促进MHC表达过程中，AMPK的磷酸化、FOXO1表达受抑制。在visfatin作用分化的C2C12时，同时加入AMPK磷酸化激动剂AICAR或抑制剂Compound C，总MHC、MHCⅠ、MHC Ⅱa 表达水平降低或升高， MHC Ⅱb表达仍随着visfatin刺激浓度增加而增加。建立FOXO1过表达的C2C12细胞系，当C2C12分化24h后加入visfatin(0，0.5，5μg/ml)刺激72h，检测MHC及其亚型的表达。结果显示:过表达FOXO1后，总MHC、MHCⅠ、MHC Ⅱa 和 MHC Ⅱb表达均明显降低，不受visfatin刺激影响。③验证C2C12细胞分化过程中存在AMPK与FOXO1的共同作用。对FOXO1过表达的C2C12细胞系进行分化处理，加入AMPK磷酸化抑制剂Compound C 作用36h后，检测肌球蛋白重链（MHC）及其亚型的表达。结果显示：总MHC、MHCⅠ、MHC Ⅱa 表达均明显降低。总之，本研究证实脂肪因子visfatin影响骨骼肌分化而改变其收缩特性，机制涉及AMPK信号分子与FOXO1的共同作用。本研究立足脂肪因子对骨骼肌的影响，开启了肥胖致OSAHS发病机制探讨的新视角。