劉遠靈 高興林,2 李東風
1南方醫(yī)科大學第二臨床醫(yī)學院(廣州510515);2廣東省人民醫(yī)院呼吸內科,廣東省醫(yī)學科學院,廣東省老年醫(yī)學研究所(廣州 510080);3廣東省人民醫(yī)院醫(yī)學研究中心(廣州510080)
阻塞性睡眠呼吸暫停低通氣綜合征(obstructive sleep apnea hypopnea syndrom,OSAHS)是臨床上常見的睡眠呼吸疾病,研究表明OSAHS是心血管疾病的一個獨立危險因素[1-2]。我國學者的研究顯示,OSAHS的嚴重程度與心肌梗死患者的心肌缺血程度呈正相關[3]。目前OSAHS患者發(fā)生心血管疾病的根本機制目前仍不明確,內皮功能障礙和炎癥激活機制可能參與其中。VEGF促進血管內皮細胞的分裂增生和增加血管通透性,參與了心血管疾病的發(fā)生發(fā)展。IL-10是一種抗炎因子,抑制機體炎癥反應,對動脈粥樣硬化起保護作用。本研究通過檢測OSAHS患者外周血血漿VEGF、IL-10的濃度,探討其與OSAHS病情嚴重程度的關系,并采用多元逐步回歸分析方法分析其與缺氧情況的相關性,為OSAHS相關心血管疾病的發(fā)生機制提供理論依據,指導疾病的預防和早期治療。
1.1一般資料納入標準:選取2017年1月至2018年1月在廣東省人民醫(yī)院呼吸內科睡眠呼吸障礙中心夜間行多導睡眠圖(PSG)監(jiān)測,有“打鼾”癥狀,疑診為OSAHS的成年患者80例為研究對象,所有患者既往未接受過懸雍垂腭咽成形術、口腔矯治器、呼吸機等治療,檢查前均未服用鎮(zhèn)靜安眠藥物,均詳細詢問病史及完成體格檢查。根據病史、體征及PSG檢查結果,將研究對象分為單純鼾癥組、輕度OSA組、中度OSA組和重度OSA組,診斷標準符合中華醫(yī)學會呼吸病學分會睡眠呼吸障礙學組制定的2011年修訂版OSAHS診治指南[4]。排除標準:患有糖尿病、腦卒中、惡性腫瘤、過敏性疾病(過敏性鼻炎、濕疹等)、嚴重高脂血癥、風濕免疫疾病、血液系統(tǒng)疾病、支氣管哮喘、慢性阻塞性肺疾病、急性感染、急性呼吸窘迫綜合征或其他引起夜間低氧的疾病。
各組一般資料見表1。各組年齡、性別、高血壓病史例數(shù)、冠心病史例數(shù)、BMI差異無統(tǒng)計學意義(均P>0.05);重度OSA組ESS評分顯著高于單純鼾癥組(P<0.05)。
表1 各組研究對象一般資料Tab.1 General information of patients in each group ±s
表1 各組研究對象一般資料Tab.1 General information of patients in each group ±s
注:ESS指Epworth嗜睡量表評分;BMI:體質指數(shù);性別、冠心病史、高血壓病史用R×C資料的卡方檢驗,年齡、BMI、ESS用單因素方差分析;*表示與重度OSA組比較,P<0.05
分組單純鼾癥組輕度OSA組中度OSA組重度OSA組F/χ2值P值例數(shù)18 17 19 26年齡(歲)47.61±12.04 50.94±12.32 51.11±11.51 49.62±13.28 1.200 0.316性別(男/女,例)9/9 8/9 9/10 12/14 0.171 0.982 ESS 3.94±4.10*4.88±3.99 6.16±3.48 6.68±3.95 1.915 0.134冠心病史(有/無,例)5/13 5/12 6/13 9/17 0.266 0.996高血壓病史(有/無,例)6/12 8/9 9/10 10/16 0.131 0.988 BMI(kg/m2)24.35±3.80 24.58±2.34 25.13±3.48 26.59±2.61 1.028 0.385
1.2方法
1.2.1PSG監(jiān)測采用ALICE5型多導睡眠監(jiān)測儀(美國RESIRONICS公司),對研究對象進行PSG監(jiān)測,監(jiān)測時間從夜間9點至次晨6點。
1.2.2外周血標本采集及測定于PSG監(jiān)測次晨7時,采集入組對象的空腹外周靜脈血4 mL,用乙二胺四乙酸二鉀(EDTA-K2)抗凝管收集血標本,離心(2 000 r/min,15 min),分離上層血漿,-80℃冰箱保存?zhèn)溆?。采用ELISA的方法測定血漿VEGF、IL-10的濃度。VEGF試劑盒購自北京四正柏生物科技有限公司,IL-10試劑盒購自美國eBioscience公司,其濃度檢測嚴格按照試劑盒說明書進行。
1.2.3統(tǒng)計學方法用SPSS 22.0軟件進行統(tǒng)計學分析,計量資料用表示。單純鼾癥組與輕、中、重度OSAHS患者性別、高血壓病史例數(shù)、冠心病史例數(shù)比較用χ2檢驗。四組患者計量資料的比較用單因素方差分析,方差齊者兩兩比較用LSD檢驗,方差不齊者用Dunnett′s T3檢驗。采用多元逐步回歸分析VEGF、IL-10與年齡、BMI、ESS評分及PSG結果的相關性,結果以回歸系數(shù)b表示。以P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
2.1四組PSG監(jiān)測結果比較四組AHI、ODI、最低SaO2、SaO2≤90%占比差異有統(tǒng)計學意義(均P<0.01)。單純鼾癥組AHI、ODI顯著低于中度、重度OSA組,最低SaO2顯著高于OSA各組,SaO2≤90%占比顯著低于重度OSA組(均P<0.01);OSA三個組中,隨著嚴重程度升級,AHI、ODI增高,最低SaO2下降,三組兩兩比較差異有統(tǒng)計學意義(均P<0.01);重度OSA組SaO2≤90%占比顯著高于其他三組,兩兩比較差異有統(tǒng)計學意義(均P<0.01)。見表2。
2.2四組VEGF、IL-10濃度比較單純鼾癥組、輕度OSA組、中度OSA組、重度OSA組外周血血漿中VEGF濃度依次增高,IL-10濃度依次下降,各組兩兩比較差異有統(tǒng)計學意義(均P<0.05)。見表3及圖1、2。
2.3VEGF、IL-10濃度與一般資料、PSG監(jiān)測指標的多元逐步回歸分析將VEGF濃度與年齡、BMI、ESS評分、ODI、AHI、最低SaO2、SaO2≤ 90%占比進行多元逐步回歸分析,得逐步回歸方程:Y1=1132.616-8.373X1+9.714X2(Y1:VEGF濃度,X1:最低 SaO2,X2:ESS 評分),R2=0.468(F=27.7,P=0.000);由方程可知,VEGF濃度與最低SaO2呈負相關,與ESS評分呈正相關。將IL-10濃度與上述參數(shù)進行多元逐步回歸分析,得逐步回歸方程:Y2=0.664+0.271X1-0.165X3-0.110X4(Y2:IL-10濃度,X1:最低 SaO2,X3:年齡,X4:AHI),R2=0.694(F=46.8,P=0.000);由方程可知,IL-10濃度與最低SaO2呈正相關,與年齡、AHI呈負相關。
表2 各組PSG監(jiān)測結果比較Tab.2 Sleep monitoring parameters in each group ±s
表2 各組PSG監(jiān)測結果比較Tab.2 Sleep monitoring parameters in each group ±s
注:AHI,呼吸暫停低通氣指數(shù);ODI,氧減飽和指數(shù);SaO2,血氧飽和度;a與單純鼾癥組相比較,P<0.05;b與單純鼾癥組比較,P<0.01;c與輕度OSA組比較,P<0.01;d與中度OSA組比較,P<0.01
組別單純鼾癥組輕度OSA組中度OSA組重度OSA組F值P值例數(shù)18 17 19 26 AHI(次/h)1.58±1.31 8.91±3.39 21.25±3.73bc 50.77±23.95bcd 54.232<0.001 ODI(次/h)1.41±1.46 8.51±3.52 21.02±6.75bc 51.90±24.32bcd 53.973<0.001最低SaO2(%)92.44±4.81 86.06±2.44a 75.26±6.34bc 65.17±12.6bcd 42.385<0.001 SaO2≤ 90%占比(%)0.12±0.26 0.41±0.47 3.20±1.92 20.14±21.6bcd 11.720<0.001
表3 各組外周血血漿中VEGF、IL-10濃度的比較Tab.3 Concentration of plasma VEGF,IL-10 in each group ±s
表3 各組外周血血漿中VEGF、IL-10濃度的比較Tab.3 Concentration of plasma VEGF,IL-10 in each group ±s
注:a與單純鼾癥組相比較,P<0.05;b與單純鼾癥組比較,P<0.01;c與輕度OSA組比較,P<0.01;d與中度OSA組比較,P<0.01;e與中度OSA組比較,P<0.05
例數(shù)18 17 19 26組別單純鼾癥組輕度OSA組中度OSA組重度OSA組F值P值VEGF(pg/mL)357.41±88.30 451.87±109.43a 583.38±69.65bc 727.22±206.43bcd 28.629<0.001 IL-10(pg/mL)20.48±3.88 14.06±4.89b 7.41±3.77bc 5.11±1.64bce 76.815<0.001
圖1 各組血漿VEGF濃度比較Fig1 Concentration of plasma VEGF in each group
圖2 各組血漿IL-10濃度比較Fig.2 Concentration of plasma IL-10 in each group
慢性間斷低氧(chronic intermittent hypoxia,CIH)是OSAHS特征性的病理生理特征,研究表明CIH患者心血管疾病的風險顯著增加[5-7],頻繁發(fā)生的缺氧-復氧,能使機體做出代償性反應,增加缺氧應激反應,激活炎癥通路,促進下游炎癥因子表達,最突出的就是血管內皮損傷和功能紊亂,增加動脈硬化的風險[13]。本研究創(chuàng)新性地同時檢測缺氧相關的致炎因子VEGF與抗炎因子IL-10的濃度,從內皮損傷和炎癥激活的角度進一步探討OSAHS患者發(fā)生心血管疾病可能的機制[14]。
VEGF是一種糖基化多肽性分泌因子,屬于生長因子的一大類成員,VEGF與定位于血管內皮細胞表面的特異性受體結合后,可促進內皮細胞增殖、游走、血管管腔形成及血管通透性增加。缺氧誘導因子-1(Hypoxia inducibIe factor-1,HIF-1)是一種轉錄因子,在機體缺氧條件下,HIF-1α與缺氧適應有關基因VEGF的啟動子或增強子上的HIF-1α結合位點結合,促進VEGF基因的轉錄[6]。筆者的前期研究已證明OSAHS患者HIF-1α表達上調,且與OSAHS病情嚴重程度呈正相關[7]。本研究結果顯示,隨著OSAHS病情嚴重程度升級,AHI、ODI增高,最低SaO2下降,外周血血漿VEGF濃度升高,VEGF濃度與最低SaO2呈負相關,這與國外研究結果一致[8-9]。OSAHS病情越重,IH的發(fā)生越密集,時間越長,患者夜間缺氧程度越重(本研究中重度OSA患者最低SaO2只有45%),缺氧激活HIF-1通路,使VEGFmRNA轉錄水平提高;凋亡相關蛋白bcl-2在缺氧的腫瘤微環(huán)境中高表達,一方面增強HIF-1轉錄活性,另一方面增加VEGFmRNA穩(wěn)定性[10],導致VEGF表達增高,促進血管生成,機體通過這樣使血流代償性增多以緩解缺氧。但這種方式卻是雙刃劍,VEGF的過度增高將導致異常血管生成增加,血管通透性增加和血管內皮功能紊亂。OSAHS長期慢性間歇低氧的存在有助于動脈粥樣硬化的進展,促進心血管疾病的發(fā)生與進展。本研究還發(fā)現(xiàn),VEGF濃度與ESS評分呈正相關,重度OSA患者ESS評分顯著增高,而ESS評分高反映了重度OSA患者夜間缺氧程度嚴重,因此影響OSAHS患者外周血VEGF濃度的主要是夜間缺氧程度。
IL-10是由活化的T細胞(主要是Treg細胞、Th2細胞)、淋巴細胞、單核/巨噬細胞、肥大細胞等分泌,是一種抗炎因子,抑制促炎因子IL-6、IL-8、TNF-α等的生成、抑制巨噬細胞的提呈抗原作用、抑制中性粒細胞聚集等,有抗動脈粥樣硬化的作用。國外研究顯示OSAHS病情嚴重程度與抗炎因子濃度有關,IL-10濃度隨AHI增高而下降。這與本研究結果一致,OSAHS患者病情越重,外周血血漿IL-10濃度越低,IL-10濃度與AHI呈負相關。國內學者對患有OSAHS的肥胖兒童進行外周血IL-10的研究,亦發(fā)現(xiàn)IL-10濃度與AHI呈負相關[11]。以上結果表明,OSAHS患者抗炎因子減少,炎癥反應增強。本研究還發(fā)現(xiàn)IL-10濃度與最低SaO2呈正相關。夜間缺氧程度越重,IL-10表達越受抑制。研究表明低氧對IL-10的調控可能通過JAK/STAT3通路信號傳導[12]。本研究結果顯示IL-10濃度與年齡呈負相關,說明年齡越大,機體對致炎因子與抗炎因子的調節(jié)能力越差,越容易導致調節(jié)失衡。
綜上所述,VEGF、IL-10都是反映OSAHS病情嚴重程度的重要指標。OSAHS患者夜間缺氧程度是影響VEGF、IL-10表達最重要的因素,夜間缺氧程度越重,VEGF表達越高,IL-10表達越受抑制,越加重血管內皮功能損傷,對炎癥反應的抑制作用減弱,這可能是OSA相關心血管疾病的發(fā)病機制之一。國內研究表明,CPAP治療后,OSAHS合并冠心病患者體內血清hs-CRP水平下降,炎癥水平降低[13]。但CPAP治療存在機器攜帶不方便、患者依從性不高等缺點。本研究結果補充了OSA的炎癥機制理論,檢測VEGF及IL-10濃度有助于預測OSAHS嚴重程度及發(fā)生心血管病的風險,有助于評價OSAHS治療效果,VEGF及IL-10有望成為治療OSA相關心血管疾病的靶點。本研究尚存在不足:(1)未納入健康者作為對照;(2)年齡跨度大,未集中某一年齡層進行分析;(3)本研究為橫斷面的研究,后續(xù)將對以上研究對象進行長期隨訪,統(tǒng)計心血管事件的發(fā)生率,對治療干預后VEGF、IL-10的濃度再進行分析。