阻塞性睡眠呼吸暫停低通氣綜合征患者骨密度及血清OPG、RANKL的變化

王贖 蔡新勇 劉煥兵 余紹青 方繼偉 付志云 張偉*

1. 南昌大學(xué)第一附屬醫(yī)院老年科，江西 南昌 330006 2. 南昌大學(xué)第一附屬醫(yī)院呼吸科，江西 南昌 330006

阻塞性睡眠呼吸暫停低通氣綜合征(obstructive sleep apnea hypopnea syndrome,OSAHS)以夜間間歇性低氧血癥和睡眠結(jié)構(gòu)紊亂為主要特征，可累及心腦血管、腎臟、神經(jīng)及內(nèi)分泌代謝等系統(tǒng)，導(dǎo)致多器官損害，日漸被大家所重視[1]。近來國內(nèi)外研究均有證實，OSAHS患者容易出現(xiàn)骨密度(bone mineral density，BMD)下降，從而導(dǎo)致骨質(zhì)疏松的發(fā)生，但具體的作用機(jī)制報道甚少[2-5]。骨保護(hù)素(osteoprotegerin，OPG)主要由成骨細(xì)胞合成，是一種誘餌受體，它可以通過與核因子κ B受體活化因子配體(receptor activator of nuclear factor kappa-B ligand，RANKL)結(jié)合，阻斷RANKL與其受體 RANK結(jié)合來抑制破骨細(xì)胞的分化及成熟。OPG和RANKL分別為破骨細(xì)胞分化成熟的抑制因子和促進(jìn)因子，以相對固定的比例存在于機(jī)體中，調(diào)節(jié)骨吸收及骨重建，一旦這種平衡被打破，OPG的數(shù)量減少或RANKL的數(shù)量增多都會造成骨代謝的紊亂，骨量逐漸減少最終導(dǎo)致骨質(zhì)疏松的發(fā)生[6]。本研究旨在通過觀察不同程度OSAHS患者血清OPG、RANKL水平及骨密度的變化，闡述OPG/RANKL系統(tǒng)在OSAHS患者發(fā)生骨質(zhì)疏松過程中可能發(fā)揮的作用。

1 材料和方法

1.1 研究對象

選擇2014年10月至2016年10月在我院呼吸科行多導(dǎo)睡眠儀監(jiān)測(PSG)確診為OSAHS的患者88例，根據(jù)呼吸暫停低通氣指數(shù)(apnea hypopnea index，AHI)分為：輕度OSAHS組(5次/h≤AHI<15次/h)30例、中度OSAHS組(15次/h≤AHI<30次/h)30例、重度OSAHS組(AHI≥30次/h)28例，正常對照組為多導(dǎo)睡眠監(jiān)測排除OSAHS的健康受試者30名。OSAHS的診斷標(biāo)準(zhǔn)參考《OSAHS診治指南》?？紤]到女性可能因絕經(jīng)后雌激素水平減少影響B(tài)MD，所有入選者均選擇男性并排除糖尿病、高血壓、肝腎疾病、自身免疫性疾病、慢性阻塞性肺疾病、惡性腫瘤、骨折及腰椎骨質(zhì)增生等疾病，未服用對骨代謝可能有影響的藥物，如鈣劑、維生素D、雙膦酸鹽及糖皮質(zhì)激素等。本研究所有受試者均簽署知情同意書。

1.2 檢測指標(biāo)及方法

1.2.1一般情況收集：記錄所有受試者基本資料，包括年齡、身高、體重、頸圍、腰圍、臀圍及吸煙、飲酒史等，并計算體重指數(shù)(BMI)。

1.2.2所有研究對象接受整夜PSG(飛利浦Alice LE 多導(dǎo)睡眠監(jiān)測儀)檢測，記錄AHI和最低血氧飽和度(LSaO2)。次日清晨空腹采靜脈血5 mL，經(jīng)離心分離血清，置-80 ℃冰箱保存?zhèn)溆?。?yīng)用全自動生化分析儀測定血清鈣(Ca)、磷(P)、堿性磷酸酶(ALP)、總Ⅰ型前膠原氨基端延長肽(TPINP)和其特異序列β-骨膠原交聯(lián)(β-CTX)的濃度。

1.2.3骨密度測定：采用美國Hologic-2 000雙能X線骨密度儀測定受試者腰椎(L1-4)及左側(cè)股骨頸(Neck) BMD。

1.2.4血清OPG、RANKL測定：使用ELISA試劑盒嚴(yán)格按照說明書測定受試者血清OPG、RANKL濃度，試劑盒購于美國eBioscience公司。

1.3 統(tǒng)計學(xué)處理

2 結(jié)果

2.1 各組一般情況比較

各組受試者年齡比較，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)；各組OSAHS患者吸煙比例均比正常對照組增高，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)；重度OSAHS組頸圍、腰圍、臀圍、BMI均比正常對照組增加，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)；AHI隨著OSAHS嚴(yán)重程度的增加明顯增高，各組比較差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01)；而LSaO2%隨著OSAHS嚴(yán)重程度的增加逐漸降低，其中中、重度OSAHS組與正常對照組及重度OSAHS組與輕度組比較差別有統(tǒng)計意義(P<0.05)(表1)。

表1 四組受試者一般情況及PSG參數(shù)比較Table 1 Comparison of general conditions and PSG parameters among the four groups

注：與正常對照組比較，*P<0.05，**P<0.01；與輕度OSAHS組比較，△P<0.05,△△P<0.01；與中度OSAHS組比較，▲P<0.05,▲▲P<0.01

2.2 各組骨代謝指標(biāo)比較

各組血鈣、磷比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)；重度OSAHS組ALP較正常對照組減少，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)；重度OSAHS組TPINP較正常對照組增加，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)；中、重度OSAHS組β-CTX較正常對照組及重度OSAHS組β-CTX較輕度OSAHS組增加，差異有統(tǒng)計意義(P<0.05)(表2)。

表2 四組受試者骨代謝指標(biāo)比較Table 2 Comparison of bone metabolic markers among the four groups

注：與正常對照組比較，*P<0.05,**P<0.01；與輕度OSAHS組比較，△P<0.05,△△P<0.01；與中度OSAHS組比較，▲P<0.05,▲▲P<0.01

2.3 各組骨密度比較

與正常對照組比較，中、重度OSAHS組L1-4、Neck BMD均明顯降低，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)，與輕度OSAHS組比較，重度OSAHS組L1-4、Neck BMD亦降低，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)(表3)。

2.4 各組OPG、RANKL及OPG/RANKL比較

各組OSAHS患者血清OPG水平均比正常對照組降低，其中重度組與對照組、輕度組比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)；各組OSAHS患者血清RNAKL水平均比正常對照組增加，其中中、重度組與對照組比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)，重度組與對照組比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)；各組OPG/RANKL比率比較差異均有統(tǒng)計學(xué)意義 (P<0.05)(表3)。

表3 四組受試者骨密度、OPG、RANKL指標(biāo)比較Table 3 Comparison of BMD and serum OPG and RANKL among the four groups

注：與正常對照組比較，*P<0.05,**P<0.01；與輕度OSAHS組比較，△P<0.05,△△P<0.01；與中度OSAHS組比較，▲P<0.05,▲▲P<0.01

2.5 Pearson相關(guān)性分析

結(jié)果顯示，BMI與AHI呈正相關(guān)(r=0.415，P<0.01)，β-CTX 與AHI呈正相關(guān)(r=0.321，P=0.018)， 骨密度與AHI呈負(fù)相關(guān)(分別為r=-0.319，P=0.027、r=-0.307，P=0.035)，血清OPG與AHI呈負(fù)相關(guān)(r=-0.296，P=0.048)，血清RANKL與AHI呈正相關(guān)(r=0.327，P=0.012)，OPG/RANKL與AHI呈負(fù)相關(guān)(r=-0.531，P<0.01)(表4)。

表4 各臨床指標(biāo)與AHI的相關(guān)性分析Table 4 Correlation analysis between clinical indexes and AHI

注：P<0.05差異有統(tǒng)計學(xué)意義

3 討論

骨質(zhì)疏松是一種以骨量較少、骨微結(jié)構(gòu)破壞，導(dǎo)致骨脆性增加、易發(fā)生骨折為特征的全身性代謝性疾病，臨床上以骨密度作為測量指標(biāo)。目前認(rèn)為，骨代謝主要涉及骨形成及骨吸收兩方面，任何原因引起成骨細(xì)胞介導(dǎo)的骨形成與破骨細(xì)胞介導(dǎo)的骨吸收偶聯(lián)的動態(tài)失衡都會影響骨重建，當(dāng)骨吸收強(qiáng)于骨形成時，則出現(xiàn)骨質(zhì)疏松[7]。本研究通過測定受試者骨形成指標(biāo)(ALP)、骨吸收指標(biāo)(TPINP、β-CTX)及骨密度發(fā)現(xiàn)：重度OSAHS組ALP較正常對照組顯著減少，重度OSAHS組β-CTX、TPINP較正常對照組顯著增加，中、重度OSAHS組腰椎、股骨頸BMD較正常對照組顯著降低，說明OSAHS患者存在的夜間間歇性缺氧可能影響了骨形成及骨吸收從而導(dǎo)致骨密度的改變，OSAHS患者將來有發(fā)生骨質(zhì)疏松的風(fēng)險，且與缺氧程度有關(guān)，這與最新的國內(nèi)外的一些相關(guān)研究結(jié)果較一致[8,9]。

OSAHS引起骨質(zhì)疏松的發(fā)生可能與間歇缺氧導(dǎo)致機(jī)體處于缺氧-復(fù)氧的波動過程中，這類似于缺血再灌注從而容易出現(xiàn)氧化應(yīng)激的改變[10,11]，機(jī)體長期處于慢性炎癥狀態(tài)，引起大量炎性因子如TNF、IL-6等的釋放[12]，而這些炎癥因子與骨代謝密切相關(guān)[13]。本研究從OPG/RANKL通路入手，發(fā)現(xiàn)OSAHS患者血清OPG水平隨著OSAHS病情程度的加重逐漸降低，而RANKL水平則逐漸升高，OPG/RANKL比率顯著下調(diào)，提示OSAHS患者血清OPG的合成與分泌可能受到抑制，而RANKL則可能相對性增加，OPG/RANKL比率下調(diào)導(dǎo)致破骨細(xì)胞的分化及活性增強(qiáng)，這可能是間歇性缺氧影響骨代謝的機(jī)制之一。先前Yu等[14]研究報道缺氧環(huán)境可使人牙周膜細(xì)胞OPG mRNA及蛋白表達(dá)水平明顯減低，而RANKL mRNA及蛋白表達(dá)升高，并指出可能與HIF-VEGF通路有關(guān)。其他可能的原因還包括：①③④肥胖：在本研究中OSAHS患者BMI較正常對照組增加，重度OSAHS更加顯著，這與其他報道相一致[15]，Josse等[16]發(fā)現(xiàn)，在肥胖的絕經(jīng)前期女性，其OPG水平較對照組下降，同BMI呈負(fù)相關(guān)。②炎癥因子：缺氧可誘發(fā)炎癥反應(yīng)產(chǎn)生諸如IL-1，TNF-α等炎癥因子，而這些炎癥因子通過作用于成骨細(xì)胞前體或者成熟的成骨細(xì)胞促進(jìn)RANKL的形成、減少OPG的生成，從而增加破骨細(xì)胞的生成及骨丟失[17,18]。

綜上所述，本研究提示OSAHS患者有發(fā)生骨質(zhì)疏松的風(fēng)險，可能與患者血清OPG/RANKL比率下調(diào)有關(guān)，下一步我們將從動物及細(xì)胞水平研究進(jìn)一步證實這一結(jié)論，也希望臨床工作者能常規(guī)對OSAHS患者進(jìn)行骨密度檢測，及早發(fā)現(xiàn)其骨量下降情況，積極干預(yù)其骨質(zhì)疏松的發(fā)生與發(fā)展。