甘氨酸受体调控幼鼠工作心脏-脑干制备模型中吞咽活动的时序模式

本研究通过电刺激幼鼠工作心脏-脑干制备模型（WHBP）的喉上神经（SLN），验证了其诱导的肌肉活动为真实的吞咽行为，并揭示了甘氨酸受体（GlyR）在调控吞咽时序模式中的关键作用。研究人员发现，GlyR拮抗剂可加速咽中缩肌的激活时序，而GABAA受体拮抗剂无此效应，为理解中枢吞咽模式发生器（swCPG）的抑制性调控机制提供了新视角。该成果发表于《Brain Research Bulletin》，为吞咽障碍（dysphagia）的治疗靶点开发奠定了实验基础。

　　

吞咽是将食物从口腔安全输送至胃肠道的复杂反射活动，其协调性依赖于中枢神经系统对兴奋性和抑制性神经传递的精确调控。然而，抑制性神经递质在吞咽时序模式形成中的作用长期未被阐明。吞咽障碍（dysphagia）作为吸入性肺炎的主要诱因，其治疗手段的开发亟需对中枢吞咽机制的理解。尽管工作心脏-脑干制备模型（WHBP）近年被用于吞咽研究，但其诱导的"虚拟吞咽"活动是否真实反映生理过程仍缺乏验证。

为解决上述问题，大阪大学的研究团队通过WHBP模型，结合电生理记录与药理学干预，系统研究了抑制性神经递质受体对吞咽时序的调控作用。研究采用幼年Sprague-Dawley大鼠（P21-P30）建立WHBP模型，通过逆行灌注人工脑脊液（aCSF）维持脑干循环。关键实验技术包括：喉上神经（SLN）电刺激诱导吞咽活动、多组肌肉（下颌舌骨肌/咽中缩肌/食管上段肌）同步肌电图（EMG）记录、染色溶液输送实验验证吞咽功能，以及GABA_A受体拮抗剂（荷包牡丹碱）和甘氨酸受体拮抗剂（士的宁）的药理学分析。

3.1 电刺激SLN诱导的肌肉活动
电刺激SLN可诱发下颌舌骨肌爆发性放电（持续时间450±30 ms），其快速达峰-缓慢衰减的模式显著区别于基础呼吸节律。重复刺激时，仅部分刺激能诱发肌肉活动，且诱发效率随时间递减，同时伴随膈神经呼吸活动的抑制。

3.2 吞咽的时序性肌肉活动
四组肌肉的激活呈现明确时序：下颌舌骨肌（潜伏期765±228 ms）与咬肌（645±212 ms）最早激活，咽中缩肌（452±91 ms）次之，食管上段肌（757±70 ms）最后激活。活动持续时间以食管上段肌最长（516±162 ms），咽中缩肌最短（342±130 ms），形成从口腔至食管的定向传播模式。

3.3 液体输送功能验证
SLN刺激可使口腔注入的染色溶液（0.1 ml 5% Pontamine Sky Blue）完全输送至食管下端（100%染色率），而对照组仅染色22.5±13.1%食管长度，证实WHBP诱导的活动具备生理性吞咽的物质转运功能。

3.4 抑制性受体的调控作用
荷包牡丹碱（0.2 μM）虽延长食管上段肌活动持续时间（516→682 ms，p<0.05），但不改变肌肉激活时序。士的宁（0.04 μM）则显著缩短咽中缩肌与下颌舌骨肌活动的重叠时间（91.8→137 ms）及食管肌激活延迟（118→25 ms，均p<0.05），提示GlyR特异性调控吞咽时序。

该研究首次证实WHBP模型可重现生理性吞咽的时序模式和物质转运功能，突破了传统离体制备仅能模拟"虚拟吞咽"的局限。更重要的是，发现GlyR（而非GABA_A受体）通过延迟咽中缩肌激活参与吞咽时序编排，这为理解swCPG的抑制性环路提供了新机制：GlyR可能通过抑制NTS（孤束核）中间亚核的神经元活动，调控咽期与食管期的转换时序。该发现为开发针对吞咽时序紊乱的精准干预策略（如GlyR靶向调节剂）奠定了理论基础，对改善卒中后吞咽障碍等临床问题具有潜在转化价值。研究局限性在于WHBP模型缺失大脑皮质输入，可能影响口腔期向咽期的过渡调控，未来需结合在体实验进一步验证GlyR的时空特异性作用。