阻塞性睡眠呼吸暫停低通氣綜合征患者血清白細胞介素-18、基質(zhì)金屬蛋白酶-9水平及意義

范嘉銓，陳飛鵬

(廣州醫(yī)學院第二附屬醫(yī)院呼吸科，廣東 廣州 510260)

阻塞性睡眠呼吸暫停低通氣綜合征(OSAHS)，是以睡眠時間斷出現(xiàn)的上氣道部分或完全阻塞，造成反復的呼吸暫停、破壞正常睡眠結(jié)構(gòu)同時伴有打鼾、白天嗜睡等癥狀為特征的一組綜合征。OSAHS與心腦血管疾病的發(fā)病率和死亡率密切相關(guān)，是多種心腦血管疾病的獨立危險因素[1]，但其確切的發(fā)病機制尚不明確。心腦血管疾病的病理生理基礎(chǔ)是動脈粥樣硬化(AS)，近幾年研究發(fā)現(xiàn)炎癥是動脈粥樣硬化進程中的關(guān)鍵因素[2]，參與炎癥反應的細胞因子及細胞因子網(wǎng)絡(luò)的研究及功能評價越來越受到重視，血清炎性標志物的評價已成為心腦血管疾病發(fā)病危險性預測的重要工具。白細胞介素18(IL-18)及基質(zhì)金屬蛋白酶9(MMP-9)，參與了動脈粥樣硬化的發(fā)生、發(fā)展乃至動脈粥樣硬化斑塊破裂的整個過程。本研究旨在探討OSAHS患者血清中IL-18、MMP-9的變化及意義。

1 材料與方法

1.1 對象選擇2010年1月至2011年3月在廣州醫(yī)學院第二附屬醫(yī)院睡眠中心經(jīng)多導睡眠監(jiān)測儀 (美國偉康A(chǔ)lice4)診斷為OSAHS的患者85例，均為男性，年齡 26～69 歲，平均(42±10)歲；體重指數(shù)(BMI)為(28.50 2.69)kg/m2。按照呼吸暫停低通氣指數(shù)(AHI)將OSAHS組進一步分為輕度組 (5次／h≤AHI<20次／h)30 例、中度組(20 次 ／h≤AHI<40 次 ／h)25 例、重度組(AHI≥40次／h)30例。選擇同期在廣州醫(yī)學院第二附屬醫(yī)院就診，經(jīng)多導睡眠監(jiān)測儀監(jiān)測AHI<5次／h的年齡、體重指數(shù)與OSAHS組相匹配的25例男性作為對照組。所有入選者均無冠心病史，無糖尿病，近2周內(nèi)無感染、創(chuàng)傷和手術(shù)，未使用過抗炎藥物，無全身性疾病(如惡性腫瘤、甲狀腺功能減低癥、腎上腺皮質(zhì)增生癥)，無長期服用非甾體類藥和口服抗凝藥等病史。各組研究對象年齡、體重指數(shù)無統(tǒng)計學差異(P>0．05)，具有可比性(見表 1)。

1.2 材料和方法

1.2 .1多導睡眠呼吸監(jiān)測(PSG監(jiān)測)所有研究對象保證在安靜舒適的狀態(tài)下，應用美國偉康公司Alice4多導睡眠呼吸監(jiān)測儀連續(xù)監(jiān)測研究對象至少7h睡眠時的口鼻氣流、胸腹呼吸運動、體位及鼾聲，記錄并計算出：睡眠呼吸暫停低通氣指數(shù)(AHI)、最低SpO2等睡眠呼吸指數(shù)。OSAHS的診斷依據(jù)中華醫(yī)學會呼吸病學分會睡眠呼吸疾病學組制定的診斷標準，即睡眠呼吸暫停低通氣指數(shù)(apnea hypopnea index，AHI)，指平均每小時睡眠中呼吸暫停加上低通氣的次數(shù))≥5次/h。AHI<5則排除 OSAHS。1.2.2標本處理 各組均于PSG監(jiān)測的次日晨7:00空腹抽取靜脈血4ml，盡快離心后取血清，置-20℃保存待測(嚴格按照試劑說明書要求)。

1.2 .3 IL-l8及MMP-9的檢測 兩者都是采用ELISA法。兩者試劑盒都是購自美國R&D SYS-

TEMS，嚴格按照試劑說明書要求進行檢測。兩者工作原理相同：采用的是生物素雙抗體夾心酶聯(lián)免疫吸附法(ELISA)測定樣品中人白介素-18(IL-18)或MMP-9的水平。向預先包被了人白介素-18(IL-18)或MMP-9單克隆抗體的酶標孔中加入白介素-18(IL-18)或MMP-9，再加入生物素標記的抗IL-18抗體或抗MMP-9抗體，再與鏈霉親和素-HRP結(jié)合，形成免疫復合物，再經(jīng)過溫育(37℃1h)和洗滌，洗滌5次，去除未結(jié)合的酶，然后加入底物A、B，產(chǎn)生藍色，并在酸的作用下轉(zhuǎn)化成最終的黃色。顏色的深淺與樣品中人白介素-18(IL-18)或MMP-9的濃度呈正相關(guān)。終止后立即在450nm處讀數(shù)，繪制標準曲線，根據(jù)標準品的濃度及對應的OD值計算出標準曲線的直線回歸方程，再根據(jù)樣品的OD值在回歸方程上計算出對應的樣品濃度。

1.2 .4應用SPSS 13.0軟件進行統(tǒng)計分析。數(shù)據(jù)用均數(shù)±標準差(x±s)表示，組間比較采用方差分析和LSD檢驗，變量間的相關(guān)性采用person相關(guān)分析。P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié)果

2.1 一般臨床資料 OSAHS各組與正常對照組在年齡、體重、BMI的比較中，差異無統(tǒng)計學意義(見表1)。

2.2 ①比較OSAHS組(輕度、中度、重度)與正常對照組血清IL-18、MMP-9水平中發(fā)現(xiàn)OSAHS各組比正常對照組明顯升高，差異均有統(tǒng)計學意義(見表1)。②OSAHS組的嚴重程度越重，IL-18及MMP-9的水平越高，差異有統(tǒng)計學意義。③OSAHS組血清IL-18和MMP-9呈顯著正相關(guān)，且分別與睡眠呼吸有關(guān)監(jiān)測指標密切相關(guān)(見表2)。

表1 各組基本情況比較()組別

表2 OSAHS組血清白細胞介素18、基質(zhì)金屬蛋白酶9與睡眠呼吸指數(shù)間相關(guān)性

3 討論

IL-18是近年來新發(fā)現(xiàn)的一種具有多向性效應的促炎癥因子，它在炎癥反應鏈中起著關(guān)鍵性的作用。IL-18屬于IL-1家族，具有免疫調(diào)節(jié)功能。IL-18通過與其受體IL-18R相結(jié)合發(fā)揮生物學活性。IL-18R復合物屬于IL-1受體(IL-1R)家族，是由A、B兩部分亞基組成。IL-18Rot亞基為結(jié)合部，與IL-18有較弱的親和力；IL-18R15亞基為信號轉(zhuǎn)導部，它不直接結(jié)合IL-18，但是與IL-18Rex形成復合物，該復合物與IL-18有較強的親和力，具有信號傳遞 作 用[3，4]。 Sahar 等[5]研 究 發(fā) 現(xiàn) ，IL-18 通 過 p38 MAPK和JNK信號通路可誘導AP-1、NF-kB及其他轉(zhuǎn)錄基因表達，進一步促進IL-6、IL-8等炎癥因子表達增加。Mallat等[6]報道通過逆轉(zhuǎn)錄一聚合酶鏈反應、Western blot、免疫組織化學手段檢測到在人的頸動脈粥樣斑塊內(nèi)IL-18及其信號受體IL-18R鏈高度表達。IL-18主要定位于巨噬細胞，在平滑肌細胞內(nèi)也有表達，而IL-18R定位于內(nèi)皮細胞及巨噬細胞，研究同時還利用實時定量聚合酶鏈反應比較了頸動脈穩(wěn)定斑塊和不穩(wěn)定斑塊，結(jié)果發(fā)現(xiàn)不穩(wěn)定斑塊較穩(wěn)定斑塊IL-18mRNA表達明顯增加 (P＜0.01)。該實驗表明，IL-18與AS有關(guān)，并參與穩(wěn)定斑塊向不穩(wěn)定斑塊發(fā)展的過程。Thompson SR等[7]通過對冠心病病人的研究發(fā)現(xiàn)，IL-18在冠心病的發(fā)生及發(fā)展中起著重要作用。

MMP-9是明膠酶的一種，又稱明膠酶B(gelatinase B)或92kDⅣ型膠原，其分子量約為92000，降解變性的Ⅰ型膠原、天然的Ⅳ、Ⅴ、Ⅶ、Ⅹ、Ⅺ及纖維蛋白原等。人的MMP-9啟動子區(qū)包括活化蛋白AP-1、AP-2、刺激蛋白SP-1因子結(jié)合位點、核轉(zhuǎn)錄因子NF-κB、ETS結(jié)合位點和轉(zhuǎn)化因子TGF—B抑制元件[8]。MMP-9的調(diào)節(jié)包括基因轉(zhuǎn)錄水平的調(diào)節(jié)、酶原活化的調(diào)節(jié)及活化后的調(diào)節(jié)三大方面，其轉(zhuǎn)錄水平的調(diào)節(jié)可能通過轉(zhuǎn)錄因子活化白·I(Ap-1)和核轉(zhuǎn)錄因子-κB(NF-κB)途徑實現(xiàn)[9]。 它在體內(nèi)可被多種細胞，如單核細胞、巨噬細胞、成纖維細胞、中性粒細胞、血管平滑細胞、內(nèi)皮細胞等分泌。它為降解細胞外基質(zhì)(ECM)所需，參與了人類的各種生理和病理過程。ECM是血管壁的主要成分，AS的形成正是ECM重構(gòu)的過程。Galis ZS等人[10]研究發(fā)現(xiàn)正常人和鼠的動脈血管平滑肌細胞均表達MMP-2及MMP-9，兩者活性在損傷的血管重建動物模型中均顯著上調(diào)，損傷部位的MMP-9高度表達，可降解ECM，促進動脈血管平滑肌細胞的增殖和移行，在AS的發(fā)生、發(fā)展等過程中發(fā)揮重要作用。Loftus等[11]在對患者頸動脈內(nèi)膜中的粥樣斑塊進行研究發(fā)現(xiàn)，在斑塊內(nèi)存在MMP-9，并發(fā)現(xiàn)圍繞斑塊核心特別是在斑塊的“帽子”及“肩位”部位高水平染色與明顯的炎癥細胞浸潤、主要是巨噬細胞作用區(qū)域相一致。巨噬細胞是確定的MMP-9的產(chǎn)生者。Inokubo等、Nomoto等[12，13]的研究證實了急性冠脈綜合征患者的血漿MMP-9水平明顯增高。Zouridakis[14]等的研究顯示，MMP-9是冠狀動脈病變進展的獨立預測因子。Reynolds等[15]研究顯示MMP-9與急性期腦梗死的診斷相關(guān)性較強，說明MMP-9也參與了腦梗死的病理過程，與腦血管的斑塊不穩(wěn)定有關(guān)。

本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)IL-18、MMP-9水平在OSAHS患者與正常對照組相比明顯升高(P＜0.01)，血清IL-18、MMP-9與OSAHS患者AHI呈正相關(guān)，與睡眠呼吸障礙事件時最低SaO2呈負相關(guān)，說明IL-18、MMP-9與OSAHS病情嚴重程度有關(guān)，OSAHS病情越重，IL-18、MMP-9越高。OSAHS是一種氧化應激性疾病，睡眠中反復出現(xiàn)的間歇性低氧和再氧合對組織產(chǎn)生類似于缺血-再灌注的損傷，促使白細胞活化，產(chǎn)生過多的自由基、超氧陰離子、超氧化物等，直接損害內(nèi)皮細胞，引起各種炎癥因子的釋放，而炎癥在動脈粥樣硬化的過程中起著非常關(guān)鍵的作用，那么我們可以猜想，OSAHS之所以易患心腦血管并發(fā)癥，極大可能與炎癥有關(guān)。本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在OSHAS組患者中，血清IL-18及MMP-9存在明顯正相關(guān)，這說明兩者存在一定聯(lián)系，那么兩者的關(guān)系鏈是怎樣的呢？由于OSAHS患者在睡眠中反復出現(xiàn)間歇性低氧和再氧合，直接損害內(nèi)皮細胞，引起IL-18等炎癥因子的釋放，IL-18通過以下兩種種途徑在動脈粥樣硬化中起重要作用：①IL-18通過P38MAP和JNK通道誘導NF-κB、AP-1的表達增加，進一步促進IL-6、IL-8等炎癥因子的表達，而國內(nèi)外多項研究發(fā)現(xiàn)IL-6、IL-8能促進MMP-9的表達增加[16，17]；②IL-18 與巨噬細胞 IL-18R 結(jié)合，進一步促進MMP-9表達增加。聯(lián)合檢測血清IL-18、MMP-9可能預示OSAHS患者病情的發(fā)展，但由于本研究例數(shù)及研究年限有限，血清IL-18及MMP-9是否能作為OSAHS患者心腦血管并發(fā)癥的預測因子有待進一步研究。

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