一、概况
呼吸睡眠重点实验室是山东省医药卫生重点实验室，2013年12月获批。实验室依托滨州医学院附属医院呼吸睡眠医学部，成立于2005年，于2011进行扩建，是以睡眠研究、临床诊治为目标的医学研究中心。实验室着重于睡眠呼吸暂停综合征的诊断、压力滴定及无创呼吸机的治疗，家庭远程诊疗，不明原因的夜间心绞痛、晨起高血压、胰岛素抵抗患者的睡眠监测及动态血氧饱和度监测，高龄高危产妇夜间低氧血症，上气道阻力综合征的诊治等。
本实验室临床与基础密切结合，与滨州医学院附属医院临床各学科不断深入交流合作，开展交叉医学研究（如睡眠呼吸暂停与高血压、心律失常的关系，睡眠呼吸暂停与代谢综合征的关系，妊娠期妇女早期夜间睡眠呼吸暂停的早期筛查及治疗），形成心内科、神经内科、耳鼻喉、妇产科、内分泌等多学科参与的综合性睡眠障碍诊疗体系。
目前本实验室承担国家自然科学基金、山东省自然科学基金项目多项，中美、中德合作研究项目各一项。实验室还与山东省重点专科滨州医学院附属医院重症医学科建立临床科研合作，进行危重症患者的睡眠状况研究及分析，尤其是对重症监护病房谵妄患者的脑电及睡眠结构特点研究。此外实验室还承担了国家级继续医学教育项目，为睡眠医学临床人才培养贡献力量。
二、团队介绍
目前实验室在山东省“泰山学者”岗位特聘教授韩芳博士的带领下，有教授4名，副教授2名，讲师2名，睡眠技师4名（具备本科学历），形成一个实验技术完备，研究能力强，人事结构合理的科研团队。
泰山学者、学术带头人韩芳，医学博士，二级教授，博士生生导师。滨州医学院附属医院呼吸睡眠医学中心泰山学者岗位特聘教授。世界睡眠学会秘书长，亚洲睡眠医学学会主席，中国医师协会睡眠呼吸障碍专家委员会主任委员，中国医疗保健国际交流促进会常务理事，北京医师协会睡眠专业委员会主任委员，《中国全科医学》杂志执行主编，《Sleep and Breathing 》杂志副主编，《Journal of Sleep Research》、《中华医学杂志》、《中华结核和呼吸杂志》编委。主要研究方向为睡眠呼吸障碍的发病机理及发作性睡病的易感遗传基因，在国内外学术期刊发表学术论文200余篇，其中SCI收录120余篇。主编“十三五”住院医师规范化培训教材《睡眠医学》，主持制定《成人阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征远程医疗临床实践专家共识》。研究工作得到科技部973计划、国际合作专项、国家自然科学基金国合重点项目及面上项目、北京科技新星计划、教育部新世纪优秀人才计划及国家自然科学基金委中德中心的资助。2016年获全国优秀科技工作者称号。2017年获华夏医学奖（二等）。2020年获“中国优秀呼吸医师”奖。获批国家发明专利3项。
学术带头人吕长俊，二级教授，博士，博士生导师。多年来致力于呼吸系统疾病的诊疗工作，尤其是围绕特发性肺纤维化发生的机制及其诊断标志物和药物干预作用开展系列科学研究，参与制定《特发性肺纤维化诊断和治疗中国专家共识》、《特发性肺纤维化急性加重诊断和治疗中国专家共识》和《中国肺结节病诊断和治疗专家共识》。山东省一流学科及高水平学科（临床医学）、山东省睡眠与呼吸相关疾病防治协同创新中心及全国PCCM评审优秀单位负责人。获山东省科技进步奖二等奖3项（2项第一位，1项第二位），主持国家自然科学基金面上项目4项，参与国家重点研发计划（973）和中德国际合作项目子课题各1项。以通讯作者身份在Autophagy（IF:16.016）、Theranostics（IF:11.556）、Molecular Therapy（IF:11.454）等杂志上发表SCI收录论文80多篇；受邀在Chem Soc Rev（IF:54.564）杂志上发表综述，该综述被引443次，为高被引论文。被Yang、Jiang等在Ageing Res Rev（IF:10.895）、Epigenetics（IF:4.528）杂志上确认是国际上第一个研究肺纤维化发生中lncRNA的调控机制，并在lncRNA中寻找肺纤维化诊断标志物和药物作用靶点的学者，该文被引166次，曾在2020年呼吸病学年会上获得“高影响力呼吸学术论文”的殊荣。
学术带头人王晓芝，二级教授/主任医师，硕士及博士研究生导师，享受国务院特殊津贴专家，滨州医学院附属医院呼吸与危重症医学科学术带头人。致力于ARDS发生机理与临床的研究10余年。主持有关ARDS的国家自然基金面上项目和省自然基金课题4项，厅局级课题8项。以第一作者或通讯作者发表科学论文60余篇，其中SCI论文21篇。主要研究成果为针对ARDS发生机理不明问题：发现GCX完整性破坏是Sepsis发生和发展的关键，提出内皮细胞HPA-HS途径的激活是GCX破坏的重要环节，在国际上率先提出干预HPA-HS途径是ARDS治疗的方向，较早的提出了肝素和N-乙酰肝素可以干预HPA-HS途径的损伤作用。在业界首次开展30%-50%常规剂量的肝素：“小剂量肝素（70U/kg/24 h持续泵入）对Sepsis前DIC患者前瞻性、随机、对照临床研究”，取得了减少脓毒症-DIC的发生、改善患者预后的结果；在临床上发现血液中HS含量增高与病情和预后有关，为临床诊断和预后判断提供生物学指标。获山东省科学技术进步奖3项。现任中国医师协会重症医学分会委员，山东省医学会重症医学分会副主任委员，滨州市医学会重症医学分会主任委员。中华危重病急救医学杂志编委，国家自然基金初审专家，省科技厅自然基金和重大发展项目评审专家。
科研骨干潘磊，博士、博士后，主任医师、教授，硕士生导师，渤海英才、十佳滨州专业技术带头人。2013年７月博士毕业于广州医科大学（呼吸疾病国家重点实验室）；2014年８月～2016年9月于301医院进行博士后研究工作。目前从事呼吸疾病的临床、科研及教学工作20年，主要研究方向是睡眠呼吸障碍疾病的基础与临床等领域。担任山东省医师协会老年慢病防治专委会委员、山东省康复医学会呼吸康复专委会委员、山东省医学会医学科研管理分会委员、山东省医学会重症感染多学科联合委员会委员、山东省医学会呼吸病学分会第八届委员会委员；主持省部级及厅局级等课题7项，获滨州市科技进步奖一等奖2项，以责任作者发表国内外论文30余篇，其中20余篇被SCI收录，担任多本SCI杂志审稿人。
科研骨干于燕，博士，教授，研究生导师。2009年于中国海洋大学取得遗传学理学博士学位。主要研究方向为睡眠呼吸疾病相关基础研究。主持多项课题，包括国家自然科学基金青年项目、教育部重点项目、山东省自然科学基金项目、安徽省教育厅自然科学基金项目等。发表学术论文 19篇，其中 SCI 收录 17篇。
三、成果简介
围绕“睡眠呼吸障碍的发病机理”，进行了探索研究，建立了睡眠低氧动物模型，模拟建立呼吸暂停持续性、间歇性低氧动物模型，研究不同缺氧模式对自由移动的小鼠呼吸调节功能的影响；中枢低氧高二氧化碳反应性的易化和钝化效应，了解其呼吸紊乱的遗传基础。针对发作性睡病的易感遗传基因，建立了国内最大的数据库。开展复杂性睡眠障碍疾病的诊治与远程会诊，开展了周期性嗜睡、发作性睡病遗传基因和间歇性低氧损伤的相关研究，建立了睡眠呼吸暂停表型研究的新技术。
取得的科研成果情况
课题组利用间歇性低氧(CIH) 动物及细胞模型，在OSAHS发生机理的研究上获得了如下几个方面的进展：
1）自噬抑制增强氧化钴诱导大鼠肺泡II型上皮细胞凋亡。低氧处理后，大鼠肺泡II型上皮RLE-6TN细胞发生自噬和凋亡。通过利用自噬抑制剂3-甲基腺苷处理RLE-6TN细胞，发现可增加活性氧的产生、线粒体损伤和缺氧诱导的凋亡。这些数据表明，抑制自噬可通过线粒体介导的内在途径促进细胞凋亡。这些发现为深入了解细胞自噬和凋亡的分子机制提供了重要的线索。这可能为肺部疾病的监测、诊断和治疗提供新的见解（图1）。该成果发表于Molecular medicine reports. 18: 2124-2132, 2018。
图1
2) TLR2缺陷可减轻慢性间歇性缺氧引起的神经认知功能障碍。将野生型(WT)和TLR2敲除小鼠暴露于CIH 条件下8周后，发现其社会新颖性辨别能力、空间学习和记忆能力均受到严重损害。此外，海马CA1区和齿状回(DG)区可见严重受损的神经元和异常激活的胶质细胞。在机制上，敲除TLR2基因可以显著改变这些病理变化，并改善行为表现。总之，这些发现表明TLR2-MyD88信号通路可能在CIH诱导的认知障碍中发挥（图2）。该成果发表于International Immunopharmacology. 81:106284, 2020。
图2
3)间歇性低氧诱发的高水平ROS促使脂滴堆积和脂质过氧化，造成神经细胞严重受损，从而引发小鼠认知功能障碍;通过研究发现，CIH小鼠海马神经细胞内高水平ROS活化JNK/SREBP，上调ACC的表达水平，促进脂质合成和LDs堆积；同时CIH小鼠海马神经细胞内高水平ROS氧化过量的脂质，导致脂质过氧化的发生。而SMND-309通过拮抗ROS促LDs堆积和脂质过氧化的作用，减轻CIH对小鼠海马DG区和CA1区神经元的损伤和脂质过氧化导致的认知功能损伤（图3）。该成果发表于Molecular Medicine. 28(1):3, 2022。
图3
4) CIH使促炎因子(TNF-α、IL-6)表达增加，导致肺组织结构紊乱，炎性细胞浸润，肺毛细血管通透性增加,引起肺水肿。NF-κB信号通路的激活在炎症过程中起着至关重要的作用。值得注意的是，我们观察到，暴露于CIH后，M2巨噬细胞在肺内积聚，促进了上皮间充质转化(EMT)和肺组织纤维化。ELISA检测显示CIH组TGF-β、IL-10、IL-4表达增高。SMND-309抑制肺部炎症，减少M2巨噬细胞的积聚，减轻胶原沉积和肺损伤。本研究可能解释了间质性肺疾病，尤其是特发性肺纤维化(IPF)伴OSAHS通常进展快、预后差的原因。SMND-309对CIH诱导的肺损伤具有良好的保护作用（图4）。该成果发表于Int Immunopharmacol. 105:108576, 2022。
图4
四、硬件设施
实验室主要包括临床实验室和基础实验室两部分。临床实验室占地约800平方米，具备目前国际标准的独立睡眠检测间六间，拥有多导睡眠监测仪6台，血氧饱和度监测仪4台，双水平无创呼吸机4台，Auto-单水平呼吸机4台，多导工作站系统1套，呼气末CO2检测仪1台，智能双向通讯系统1套，远程呼吸机调压系统1套。同时还成立了呼吸睡眠医学门诊、监测病房、会诊、患者随访、远程服务为主体的医疗服务系统。
基础实验室具备国内外领先的实验条件，有效使用面积600多平方米，睡眠记录室3个，动物手术室，分子生化实验室2个，行为测试室，水迷宫室，配备了世界上最先进的睡眠记录以及剥夺和分析硬件和软件系统。主要包括：（1）实验室引进了国际先进的转盘式动物睡眠剥夺方法（Disc Treadmill Method），该方法由团队成员房季冬博士于2006年创立并应用于其实验室，并于2011年引进滨州医学院动物睡眠实验室。这是世界上第二个采用这种方法和睡眠剥夺系统研究的实验室。该系统包括转盘式动物睡眠剥夺硬件、自动动态脑电分析和控制软件（SleepMaster）、自动控制输出系统。这一方法克服了传统睡眠剥夺方法的多种弊病，为研究慢性睡眠剥夺对身心健康提供了全新的动物模型，使得研究慢性睡眠不足对认知功能，免疫，衰老，肿瘤生长的影响成为可能。（2）基础实验室还建立了睡眠低氧动物模型，模拟建立呼吸暂停持续性、间歇性低氧动物模型，研究不同缺氧模式对自由移动的小鼠呼吸调节功能的影响；中枢低氧高二氧化碳反应性的易化和钝化效应，了解其呼吸紊乱的遗传基础。（3）睡眠实验室采用了世界上最先进的动物睡眠分析软件（SleepAnalysis）。该软件与世界上普遍应用的Sleep Sign软件相比较有许多优点：高效（睡眠分期快4-5倍，脑电频谱分析快十倍），直观易学，功能全面（填补如睡眠片段分析、多通道脑电相关的空白）。