来源:学术经纬

  阻塞性睡眠呼吸暂停(OSA)是一个很常见的睡眠问题,由于睡眠时呼吸道反复变窄,患者常常鼾声如雷,还会因为不通气而反复醒来,不仅影响睡眠质量,还和糖尿病、心率和血压问题的风险增加有关。

  尽管阻塞性睡眠呼吸暂停影响了很多人,治疗方法却很有限。一方面原因是,人们对于这种疾病的发病机理并不十分了解,尤其是空气经过鼻和咽喉部的通道时气流的动力学与解剖结构的关系。

  为了更好地理解阻塞性睡眠呼吸暂停,寻找更好的治疗方法,最近有科学家想到了一种新的实验动物模型:尤卡坦(Yucatan)小型猪。

这项研究近日发表在《细胞》旗下的开放期刊Heliyon上这项研究近日发表在《细胞》旗下的开放期刊Heliyon上

  尤卡坦(Yucatan)小型猪胖乎乎的,在猪当中属于 “迷你型”,但它们的正常体重也有45公斤左右,胖一些的自然更重,而且BMI可以达到50以上。

  在这项研究中,华盛顿大学的Zi-Jun Liu教授和同事们观察了5只尤卡坦猪。其中,3只小猪属于正常体重,BMI与肥胖的人类相当(30-35);2只肥胖,体重可达70~90公斤。

研究人员用监测人类睡眠的各项方法来监测小肥猪睡觉时的各项数据研究人员用监测人类睡眠的各项方法来监测小肥猪睡觉时的各项数据

  正由于肥胖,这些小猪也会像人一样打鼾。这对于研究来说,是个非常重要的优势。因为在其他动物模型中,例如生物实验常用的大鼠和兔子,研究人员必须先设法让动物增重才会让它们出现睡眠问题,而且还不能确定它们会有气道阻塞引起的睡眠呼吸暂停。

  而科学家们在这项研究中记录到,自然睡眠情况下,肥胖小猪会出现睡眠呼吸暂停,每小时多达35次,发出一种很低的打鼾声。在麻醉状态下,正常体重的小猪中也有一只出现打鼾。

  研究人员还进一步把沉睡的小猪搬上了核磁共振(MRI)扫描仪,构建小猪呼吸道的3D模型,并且通过计算流体动力学(CFD)分析睡眠呼吸暂停发作期间呼吸道的状况。

  这些小猪的气道结构和大小与人类相似。其中,肥胖小猪的喉咙明显狭窄得多,气流通过最狭窄的区域是,速度增加了25%。

给小肥猪做核磁共振给小肥猪做核磁共振

  更重要的是,研究人员通过小猪发现,睡眠呼吸暂停时的气流变化可能与过去的设想不同。过去有一种假设认为,由于气流通路形状突然改变和气流速度高,会在呼吸道引起“湍流”,这可能是睡眠呼吸暂停时空气停止流动的原因。然而,来自小猪的研究结果表明并非如此:尽管咽部变窄,气流速度增加,但研究人员在猪的呼吸道中没有发现任何湍流。

  研究人员总结说,这项研究表明,尤卡坦小型猪可以提供一种动物模型来观察自然发生的睡眠呼吸暂停,有助于理解这种疾病的机制以及对身体的影响长期,找出解决方案。


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