Een adipocyte geproduceerd hormoon leptine handelt in de hypothalamus te onderdrukken van voedselinname en verhoging van de stofwisseling. Studies uitgevoerd in ons laboratorium1,2 en door andere onderzoekers3,4 toonde aan dat leptine verhoogt de hypercapnic ventilatoire respons (HVR) voorkomen van obesitas hypoventilatie in leptine gebrekkige obesitas. Echter, een meerderheid van zwaarlijvige individuen hebben hoge plasma leptine niveaus en demonstreren weerstand tegen de metabole en respiratoire effecten van het hormoon5,6,7,8. Resistentie tegen leptine is multifactoriële, maar beperkte permeabiliteit van de bloed-hersen barrière (BBB) aan leptine speelt een belangrijke rol. Wij stellen voor dat leptine handelt onder BBB in een belangrijk orgaan van perifere hypoxische gevoeligheid, de carotis lichamen (CB), om de ademhaling in zwaarlijvige individuen te verdedigen. CBs Express de lange functionele isovorm van leptine receptor, leprb, maar de rol van CB in de Ademhalings effecten van leptine is niet voldoende opgehelderd9,10.
Het doel van onze methode was om het effect van leptine signalering in de CB op HVR te onderzoeken. Onze redenering was het uitvoeren van (a) verlies van functie-experimenten die leptine in muizen met intact carotis lichamen en denervated carotis lichamen gevolgd door HVR metingen; b) winst van functie-experimenten in db/DB -Muizen zonder leprb, waarin we de HVR op baseline en na uitdrukking van LEPRb uitsluitend in CB hebben gemeten. Het voordeel van onze technieken was dat we al onze experimenten uitgevoerd in ongefixeerde unanesthetized muizen tijdens de slaap en wakkerheid. Vorige onderzoekers ofwel uitgevoerd hun experimenten onder anesthesie9 of niet meten van de effecten van leptine tijdens de slaap10. Daarnaast is onze studie de eerste die gebruik maakt van een unieke winst van functie benadering met selectieve LepRb -expressie in CB zoals hierboven beschreven.
In de brede context, onze aanpak kan worden gegeneraliseerd naar andere receptoren uitgedrukt in CB en hun rol in hypoxische gevoeligheid. Onderzoekers kunnen een ligand aan een receptor van belang en meet de HVR op baseline en na CB denervation. Als een complementaire aanpak kan een receptor van belang worden overuitgedrukt in CB en HVR metingen kunnen worden uitgevoerd voor en na overexpressie met behulp van onze technologie beschreven in dit manuscript.