阻塞性睡眠呼吸暫停對嗅覺功能影響機制的研究進展

李方方 李東 岳紅梅

1蘭州大學第一臨床醫學院 730000；2蘭州大學第一醫院呼吸內科 730000

阻塞性睡眠呼吸暫停 (obstructive sleep apnea,OSA)的特征是呼吸停止 (呼吸暫停)或睡眠期間氣流減少 (呼吸不足)、重度打鼾和白天嗜睡[1]。全世界約2%～4%的成年人受到OSA 影響,這些影響包括心腦血管疾病病死率和發病率的增加[2-3],還包括OSA 對神經認知和心理問題的影響：如記憶力和學習能力、注意力、執行功能和抑郁癥等[4-5]。

嗅覺是五種感官中的一種,在日常生活中起著至關重要的作用。它不僅可以幫助我們規避危險[6-7],還影響人際關系和生活質量[8-9]。食物攝入受到個體嗅覺和味覺功能的顯著影響,它的紊亂可能導致體質量減輕,但也會導致體重增加,這在OSA 患者中尤為不利。嗅覺感覺系統包括有嗅區黏膜神經上皮、嗅球和嗅皮層。嗅區黏膜神經上皮主要包括6種細胞類型：雙極感覺受體細胞、支持細胞、微絨毛細胞、Bowman腺和導管細胞、球形基底細胞和水平基底細胞。嗅區黏膜神經上皮可以將氣味分子接收到嗅區黏液中,經過彌散或經過氣味結合因子主動轉運到嗅受體。位于篩板上方的嗅受體-嗅球是嗅覺中樞系統的第一級接受站,可以將嗅覺神經上皮接收到的嗅素信息進行處理后傳到嗅皮層。嗅覺中樞皮層又分為初級嗅皮質 (包括前嗅核、梨狀皮質、嗅結節、內嗅區、杏仁核周皮質區和皮質內側杏仁核區)和次級嗅皮質 (包括杏仁核、下丘腦、眶額皮質、丘腦背內側核、海馬)。主要由僧帽細胞和叢狀細胞軸突形成的嗅束往返于嗅受體-嗅球與初級嗅皮質之間,可幫助人體主觀識別氣味。而次級嗅皮質-眶額皮質、島葉皮質、丘腦背內側核等可以整合嗅覺沖動與味覺、內臟感覺甚至視覺和一般軀體感覺,使人體做出不同的反應[10]。對嗅覺的測定一般采用氣味閾值、氣味識別和氣味辨別等參數進行。國內外多篇文獻報道OSA 對嗅覺功能產生影響[11-15],但OSA 對嗅覺障礙的影響機制尚不明確。目前認為可能有以下機制。

1 OSA對嗅覺影響可能與鼻腔結構有關

OSA 患者睡眠時會存在不同程度的上氣道阻塞,每個患者的氣道阻塞部位可能位于鼻腔、口咽腔、舌咽等一個或多個平面,如前所述,嗅區黏膜神經上皮可以將氣味分子接收到嗅區黏液中,經過彌散或經過氣味結合因子主動轉運到嗅受體,此后經一系列傳導產生嗅覺。而鼻腔的異常解剖結構可能通過改變氣流來破壞這一過程,從而影響嗅覺感知和功能。北京安貞醫院采用聲學鼻測量法 (聲學鼻測量法是一種快速、無痛、無創的方法,可用于評估鼻塞的程度,評估鼻腔幾何形狀,監測鼻腔疾病,區分由黏膜肥大引起的阻塞)和棒狀氣味測試,對76例OSA 患者進行了嗅覺和鼻腔結構測量,結果發現鼻子的最小橫截面積與棒狀氣味測試綜合評分顯著相關 (r=0.434,P＜0.001),表明鼻腔結構可能通過改變鼻腔氣流影響嗅覺功能[16]。同時有關鼻腔氣流模擬研究也發現,氣流形式的形成會影響氣味[17]。OSA 患者鼻腔氣流可以從層流形式改變為渦流形式,渦流可以增加接觸面積,而氣味分子是通過氣流傳到嗅覺上皮,鼻腔氣流方式改變可以導致到達鼻嗅區的氣味分子減少甚至無法到達鼻腔嗅區黏膜：相應的,到達嗅區的嗅素氣味分子減少,氣味濃度降低,造成嗅覺減退[16]。鼻結構可能是影響嗅覺的重要因素,需要進一步的研究來解釋這種復雜的生理學。

2 OSA通過改變認知功能影響嗅覺

OSA 可對認知功能產生影響。睡眠片段化和睡眠剝奪及過度白天嗜睡,已被作為OSA 影響認知障礙的機制[17]。一些研究發現睡眠片段化、睡眠剝奪、過度白天嗜睡患者可導致前額葉和后頂葉皮層以及丘腦中的活動減少[18]。這些功能性改變可能與結構組織損傷和不同腦組織區室和神經結構中發生的代謝應激有關。間歇性缺氧和睡眠片段化可以獨立地導致海馬和前額葉皮層的神經元丟失,這些區域與記憶過程和執行功能密切相關[19-20]。之前的研究表明,個人的認知表現對嗅覺功能產生重大影響,在執行功能方面表現良好的個體也能正確區分和識別更多氣味[21-22]。因此,導致OSA 患者認知功能障礙的因素也導致這些患者的嗅覺功能障礙。

3 OSA對嗅覺的影響可能與中樞膽堿能功能障礙有關

嗅覺損傷被認為與阿爾茨海默病患者以及帕金森病和認知障礙患者的中樞膽堿能功能障礙有關[23-24]。經顱磁刺激方案可以揭示和評估關于人腦中一些膽堿能回路的功能信息,該技術依賴于運動皮層的短潛伏期傳入抑制 (short latency afferent inhibition,SAI)[25]。已有研究證實,OSA患者的平均SAI顯著降低,同時也表現出認知障礙[26]。這表明OSA 患者中的認知缺陷可能或至少部分繼發于膽堿能神經傳遞的改變,這種改變可能是由夜間低氧血癥引起的。Versace等[13]的研究結果顯示OSA 患者的SAI顯著降低,這是OSA 和嗅覺功能障礙患者膽堿能神經功能障礙的推定標志物。基本的嗅覺感知對于正常的嗅覺功能是不夠的,也需要記憶,即嗅覺記憶[13]。另一方面,一些動物研究也支持膽堿能系統參與嗅覺加工。例如,正常膽堿能功能的破壞會改變氣味記憶,包括習慣、熟悉的氣味,基于氣味的社會認知[27]和氣味的短期記憶[28],并使氣味識別變得復雜[29-30]。此外,可逆的乙酰膽堿酯酶抑制劑毒扁豆堿可增強大鼠極端相似氣味之間的區別[31]。毒蕈堿受體拮抗劑——東莨菪堿影響嗅覺感知學習[32],在海馬結構和前肢皮質中注射東莨菪堿的大鼠表現出對社會傳播食物偏好的記憶受損[33]。值得注意的是,乙酰膽堿抑制劑藥物多奈哌齊可改善阿爾茨海默病患者的氣味識別,從而提示神經退行性過程中嗅覺加工的膽堿能成分[34]。故我們推測嗅覺損傷可能與中樞膽堿能功能障礙有關。

OSA 對嗅覺功能的影響機制尚不明確,目前的研究多認為嗅覺功能減退與鼻腔結構、認知功能障礙及膽堿能功能障礙有關,需要進一步的研究來了解上述研究結果的確切病理生理學,OSA 對嗅覺功能的影響及治療可能是未來研究的主題。

利益沖突所有作者均聲明不存在利益沖突