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. 南昌大學第一附屬醫院老年科，江西 南昌 330006 2. 南昌大學第一附屬醫院呼吸科，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構紊亂為主要特征，可累及心腦血管、腎臟、神經及內分泌代謝等系統，導致多器官損害，日漸被大家所重視[1]。近來國內外研究均有證實，OSAHS患者容易出現骨密度(bone mineral density，BMD)下降，從而導致骨質疏松的發生，但具體的作用機制報道甚少[2-5]。骨保護素(osteoprotegerin，OPG)主要由成骨細胞合成，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)結合，阻斷RANKL與其受體 RANK結合來抑制破骨細胞的分化及成熟。OPG和RANKL分別為破骨細胞分化成熟的抑制因子和促進因子，以相對固定的比例存在于機體中，調節骨吸收及骨重建，一旦這種平衡被打破，OPG的數量減少或RANKL的數量增多都會造成骨代謝的紊亂，骨量逐漸減少最終導致骨質疏松的發生[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系統在OSAHS患者發生骨質疏松過程中可能發揮的作用。

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睡眠儀監測(PSG)確診為OSAHS的患者88例，根據呼吸暫停低通氣指數(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，正常對照組為多導睡眠監測排除OSAHS的健康受試者30名。OSAHS的診斷標準參考《OSAHS診治指南》。考慮到女性可能因絕經后雌激素水平減少影響BMD，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(BMI)。

1.2.2所有研究對象接受整夜PSG(飛利浦Alice LE 多導睡眠監測儀)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，經離心分離血清，置-80 ℃冰箱保存備用。應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(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)及左側股骨頸(Neck) BMD。

1.2.4血清OPG、RANKL測定：使用ELISA試劑盒嚴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 統計學處理

2 結果

2.1 各組一般情況比較

各組受試者年齡比較，差異均無統計學意義(P>0.05)；各組OSAHS患者吸煙比例均比正常對照組增高，差異有統計學意義(P<0.05)；重度OSAHS組頸圍、腰圍、臀圍、BMI均比正常對照組增加，差異有統計學意義(P<0.05)；AHI隨著OSAHS嚴重程度的增加明顯增高，各組比較差異均有統計學意義(P<0.01)；而LSaO2%隨著OSAHS嚴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計意義(P<0.05)(表1)。

表1 四組受試者一般情況及PSG參數比較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 各組骨代謝指標比較

各組血鈣、磷比較差異無統計學意義(P>0.05)；重度OSAHS組ALP較正常對照組減少，差異有統計學意義(P<0.05)；重度OSAHS組TPINP較正常對照組增加，差異有統計學意義(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，差異有統計意義(P<0.05)(表2)。

表2 四組受試者骨代謝指標比較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，差異有統計學意義(P<0.05)，與輕度OSAHS組比較，重度OSAHS組L1-4、Neck BMD亦降低，差異有統計學意義(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計學意義(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計學意義(P<0.05)，重度組與對照組比較差異有統計學意義(P<0.05)；各組OPG/RANKL比率比較差異均有統計學意義 (P<0.05)(表3)。

表3 四組受試者骨密度、OPG、RANKL指標比較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相關性分析

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

表4 各臨床指標與AHI的相關性分析Table 4 Correlation analysis between clinical indexes and AHI

注：P<0.05差異有統計學意義

3 討論

骨質疏松是一種以骨量較少、骨微結構破壞，導致骨脆性增加、易發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。目前認為，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胞介導的骨形成與破骨細胞介導的骨吸收偶聯的動態失衡都會影響骨重建，當骨吸收強于骨形成時，則出現骨質疏松[7]。本研究通過測定受試者骨形成指標(ALP)、骨吸收指標(TPINP、β-CTX)及骨密度發現：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致骨密度的改變，OSAHS患者將來有發生骨質疏松的風險，且與缺氧程度有關，這與最新的國內外的一些相關研究結果較一致[8,9]。

OSAHS引起骨質疏松的發生可能與間歇缺氧導致機體處于缺氧-復氧的波動過程中，這類似于缺血再灌注從而容易出現氧化應激的改變[10,11]，機體長期處于慢性炎癥狀態，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[13]。本研究從OPG/RANKL通路入手，發現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，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比率下調導致破骨細胞的分化及活性增強，這可能是間歇性缺氧影響骨代謝的機制之一。先前Yu等[14]研究報道缺氧環境可使人牙周膜細胞OPG mRNA及蛋白表達水平明顯減低，而RANKL mRNA及蛋白表達升高，并指出可能與HIF-VEGF通路有關。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]發現，在肥胖的絕經前期女性，其OPG水平較對照組下降，同BMI呈負相關。②炎癥因子：缺氧可誘發炎癥反應產生諸如IL-1，TNF-α等炎癥因子，而這些炎癥因子通過作用于成骨細胞前體或者成熟的成骨細胞促進RANKL的形成、減少OPG的生成，從而增加破骨細胞的生成及骨丟失[17,18]。

綜上所述，本研究提示OSAHS患者有發生骨質疏松的風險，可能與患者血清OPG/RANKL比率下調有關，下一步我們將從動物及細胞水平研究進一步證實這一結論，也希望臨床工作者能常規對OSAHS患者進行骨密度檢測，及早發現其骨量下降情況，積極干預其骨質疏松的發生與發展。