加压素和呼吸：抗利尿激素对呼吸系统的影响

血管加压素 (AVP)，也称为抗利尿激素，是一种神经激素，与维持身体稳态密切相关。它在下丘脑的离散核中合成并运输到垂体后叶，从那里它被释放到循环中以响应细胞外液渗透压的增加。在血液中，AVP 对维持水平衡至关重要，因为它的肾脏作用会导致水重吸收和尿液浓缩。AVP 释放的其他刺激包括低血容量、低血压、缺氧、低血糖、剧烈运动和血管紧张素 II。同样的刺激也会促进肺通气的增加，并且通常与危及生命的疾病有关。

除了对肾脏的影响外，AVP 还会产生许多肾外影响，包括循环、神经、内分泌、代谢和行为方面的影响，这些影响在最近的评论中进行了详细讨论。总之，这些 AVP 介导的反应可以抵消身体稳态的紊乱，并有助于根据内部和环境压力因素调整身体功能。随着循环系统和神经系统的控制，呼吸系统的精确调节对于体内平衡的调整也很关键。重要的是要认识到，肺通气的变化只有在与心输出量和身体代谢的平行变化相匹配时才能发挥其适应作用。在这篇综述中，我们总结了分析 AVP 释放调节的最重要研究，并讨论了这种神经肽在生理和病理生理条件下对呼吸的影响，既作为血液传播的神经激素，又作为中枢神经系统内的神经递质。

加压素释放和呼吸：巧合还是关系？
下面讨论的证据表明，激活血管加压素能神经元和增加 AVP 水平的刺激也会影响呼吸活动（图1）。这就提出了一个问题，即 AVP 的释放和呼吸系统响应这些刺激的变化是否是巧合，或者 AVP 与呼吸系统的调节之间是否存在功能关系。接下来，我们讨论的研究表明，在伴有呼吸障碍的医疗条件下，AVP 及其替代标志物和肽素的释放增加。然后，我们分析了 AVP 参与呼吸系统调节的证据。

图1.导致 AVP 释放到血流中和激活血管加压素能 PVN 神经元的刺激也会增加肺通气。

病理条件下血管加压素/和肽素的释放

接下来，我们简要总结了临床观察结果，表明在肺功能障碍和与异常呼吸模式相关的医疗条件下会释放过量的 AVP。这提出了一种可能性，即 AVP 不仅是呼吸障碍和缺氧的生物标志物，而且还可能有助于呼吸系统的调节。

呼吸系统疾病
在几种呼吸障碍中观察到和肽素的血浆浓度增加，这反映了 AVP 释放的增加。它存在于慢性阻塞性肺疾病（COPD）中，其中和肽素水平可预测恶化的复发和全因死亡率。血浆和肽素水平升高也存在于下呼吸道感染患者中，尤其是社区获得性肺炎患者，对全因死亡率、临床不稳定和恶化具有预测价值。高和肽素浓度也存在于急性呼吸窘迫综合征、急性肺损伤和心肺水肿中，其中升高的和肽素比 NT-proBNP 具有更好的短期死亡率预测价值，NT-proBNP 是心室超负荷的标志物。最后，一些研究还表明和肽素在肺动脉高压和肺栓塞患者的诊断和风险分层中的潜在作用。最近，已经表明，在感染 SARS-CoV-2 的 COVID-19 患者中，和肽素浓度升高与较差的预后相关并可能区分 COVID-19 患者和社区获得性肺炎患者。

非呼吸系统疾病
除了呼吸系统紊乱，在一些非呼吸系统疾病中发现 AVP 或和肽素的血浆浓度升高，这些疾病通常伴有呼吸模式异常和通气增加。具体而言，和肽素浓度升高预示着创伤性脑损伤患者的预后较差，这是一种与脑中 V1aR 表达增加相关的病症和异常呼吸模式。它们也见于发热性和癫痫性癫痫发作的儿童。此外，在急性和慢性心力衰竭患者中发现和肽素的血浆浓度增加，这种情况通常伴有呼吸模式异常，例如 Cheyne-Stokes 呼吸和睡眠呼吸暂停。因非呼吸系统原因引起的急性严重呼吸困难并伴有缺氧和呼吸频率增加的重症监护病房或急诊科患者也发现和肽素水平升高。

未来展望

表明 AVP 参与呼吸调节的证据主要来自对麻醉动物的实验研究，其中进行了神经肽或其选择性拮抗剂的局部或全身注射。考虑到 AVP 诱导的反应的复杂性，包括水电解质、心血管、代谢和行为反应，需要新的方法来破译 AVP 在生理条件下和扰乱稳态下有意识和完整动物的呼吸调节中的综合作用。

已经提出用光遗传学和化学遗传学对加压素能神经元进行靶向控制和修饰，以确定 AVP 在调节生理功能和行为中的作用。这些新技术为剖析血管加压素能通路和 AVP 在呼吸系统调节中的功能作用开辟了前景。最近，内源性 AVP 的化学遗传激活已被应用于研究 AVP 的厌食作用。下丘脑和下丘脑外区域的血管加压素能神经元或支配特定大脑结构的血管加压素能传出神经的靶向光遗传学刺激/抑制已用于各种实验模型。此外，成功的光遗传学刺激或抑制 SFO 或 OVLT 神经元揭示了有关调节口渴和饮酒、血管加压素能神经元和控制血压的新信息。还提出了光遗传学方法并成功应用于描绘脑干呼吸网络。这些新技术可能有助于剖析 AVP 通过精确化学遗传学或光遗传学激活投射到脑干的加压素能神经元、脑干和 CVO 内特定呼吸神经元池的光遗传学抑制或刺激，尤其是具有 V1aR 表型的呼吸神经元在调节呼吸中的作用，并有针对性地调节供应它们的血管加压素能纤维。在生理状态和低/高渗透压、低血容量、低血压、低血糖、缺氧、运动或肾素 - 血管紧张素系统激活的情况下，在清醒动物中进行的这种实验操作将揭示 AVP 作为神经激素的综合作用以及调节呼吸系统以扰乱体内平衡的神经递质。

参考文献：

Proczka M, Przybylski J, Cudnoch-Jędrzejewska A, Szczepańska-Sadowska E, Żera T. Vasopressin and Breathing: Review of Evidence for Respiratory Effects of the Antidiuretic Hormone. Front Physiol. 2021 Oct 26;12:744177. doi: 10.3389/fphys.2021.744177. PMID: 34867449; PMCID: PMC8637824.