最新1期的《美国科学院院报》，发表了加州大学团队的论文，研究发现，脑血管响应高浓度二氧化碳的机制，找到了关键蛋白。研究认为，焦虑和气喘，是血管对高浓度二氧化碳做出的自我保护，环境因素会因此而导致呼吸系统疾病和焦虑症的产生。

二氧化碳，在血液缓冲体系中，会被迅速转化为氢离子和碳酸，而呼吸刺激和恐惧反应等生理效应，都是由氢离子介导的，氢离子能引起强烈的血管扩张，导致脑部灌注增加。这些现象的产生，都与G蛋白偶联受体有关。

研究者构建了动物模型，敲除了2种G蛋白基因，并将动物分别暴露在10%的二氧化碳环境中，结果发现，血管扩张效应减弱。研究证实，二氧化碳感受器，位于血管内皮细胞中，并在血管平滑肌中得到表达，由此确定了二氧化碳响应的关键蛋白。研究者还借助核磁共振设备检测脑灌注情况，结果发现，如果缺失关键蛋白，脑血管对二氧化碳的响应就会出现严重失常。

当体内二氧化碳浓度升高的时候，身体会发出窒息的预警，出现紧张不安、焦虑烦躁，这个过程，是高浓度的二氧化碳激活大脑杏仁核引起的，这个区域主管恐惧和惊慌情绪。研究者发现，在高浓度的二氧化碳环境中，动物会出现更高水平的恐惧反应。

二氧化碳作用于脑干不同区域，还会增加呼吸频率和潮气量。在高浓度的二氧化碳环境中，会引起血管收缩，刺激呼吸反应增强，并重启类似窒息的呼吸暂停。这个过程，与肥胖症或糖尿病等疾病引起的呼吸并发症的过程是相似的。本次的研究结果，阐明了脑血管的二氧化碳反应的关键蛋白，以及高浓度二氧化碳下的焦虑和特殊呼吸模式。学者认为，关键蛋白功能受损，会导致脑血管反应减弱，这个机制会为睡眠呼吸暂停、焦虑症、代谢综合征并发症等找到治疗靶点。

这个研究结果对日常生活细节具有指导作用。因为，拥挤的办室室中的二氧化碳浓度会升高1%，密闭卧室中，整晚的二氧化碳浓度会升高2%，而空气中的二氧化碳浓度只有0.03%。咱们可以设想，在冬季有暖气，夏天开空调的室内，长期不开窗通风，二氧化碳的浓度要比正常空气中高出太多。在这种环境呆久了，人就会感到气喘，出现焦虑，或者是感觉睡不醒。这项研究提示大家，感觉呼吸不顺畅、心情很烦躁的时候，要想到，可能是二氧化碳浓度严重超标。怎么办？起身，开窗，到室外活动。