藏、漢族OSAHS患者血清低氧相關因子水平與肺動脈收縮壓的相關性研究

拉周措毛 李玲義 高瑞 劉虹

青海大學附屬醫院呼吸與危重癥醫學科,西寧810001

OSAHS是一種以夜間睡眠過程中呼吸及睡眠節律不規律,交替出現呼吸暫停為主要臨床特征的疾病[1]。現有研究表明,機體能夠耐受高原環境導致的低氧,但對間歇低氧誘導的生理改變出現應激反應,導致內環境紊亂。低氧誘導因子 (hypoxiainducible factor,HIF)與缺氧應激關系密切,目前在哺乳動物體內已發現HIF-1、HIF-2和HIF-3三種低氧誘導因子[2]。已有大量證據表明血管內皮生長因子 (vascular endothelial growth factor,VEGF)和促紅細胞生成素 (erythropoietin,EPO)等均依賴于HIF-1α的轉錄激活[3-4]。研究表明,在海拔4 600 m 喂養的大鼠的骨髓和心肌組織中的VEGF 隨著HIF-1α 表達的增加而相應增加[5]。與慢性高原低氧及COPD 等造成的慢性持續低氧不同,藏、漢族對OSAHS所表現的慢性間歇性低氧是否也表現出好的適應性,仍有待研究。本研究中,我們通過比較非OSAHS且體檢正常的藏、漢族人群與藏、漢族OSAHS患者的血清學指標和臨床指標,并進一步分析藏、漢族OSAHS患者血清HIF-1α、VEGF及EPO 水平與肺動脈收縮壓 (pulmonary arterial systolic pressure,PASP)的相關性。

1 對象與方法

1·1 研究對象及分組 本研究為回顧性研究。以青海大學附屬醫院體檢正常的60名男性作為健康對照組。體檢正常的受試者平均居住海拔為2 260 m,其中藏族30 名,年齡 (51.50±9.50)歲,年齡范圍為42～61 歲;漢族30 名,年齡(51.50±10.50)歲,年齡范圍為41～62歲。根據納入及排除標準,將2017年1月至2019年12月在青海大學附屬醫院確診的60例男性OSAHS患者作為病例組。所有患者平均居住海拔為2 260 m,其中藏族30例,年齡 (51.50±11.50)歲,年齡范圍為40～63 歲;漢族30 例,年齡 (51.50±9.50)歲,年齡范圍為43～62歲。本研究獲得青海大學附屬醫院倫理委員會批準 (AF-RHEC-007-01),所有入選患者均知情同意并簽署知情同意書。OSAHS患者納入標準:(1)藏、漢族組均在海拔2 260 m 居住3年以上;(2)2組3代以內均未與其他民族通婚; (3)年齡 (51.50±10.50)歲,年齡范圍為30～65歲; (4)確診為OSAHS患者。排除標準:伴發各種慢性病的OSAHS患者。

1·2 血液標本的收集與處理 所有OSAHS患者清晨空腹采血。一部分血液標本測定血常規。一部分血液標本離心并收集血清,待檢。酶聯免疫吸附試驗測定入選患者和健康者血清HIF-1α、VEGF和EPO 的濃度。所有酶聯免疫吸附試驗試劑盒均購自上海臻科生物科技有限公司。

1·3 統計學分析 采用SPSS 22.0軟件進行統計學分析,符合正態分布的計量資料采用±s 表示,組間比較采用單因素方差分析,兩變量的相關性用線性相關分析。α=0.05為檢驗標準。對于所有統計學檢驗,P <0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2·1 入選患者一般資料比較 本研究中,藏、漢族健康對照組之間,藏、漢族OSAHS組之間,漢族健康對照組和漢族OSAHS組之間,以及藏族健康對照組和藏族OSAHS組之間的各項基線資料如年齡、體質量指數、FVC%pred、總膽固醇和總睡眠時間比較,差異均無統計學意義 (P 值均>0.05)。見表1。

2·2 入選患者血清學指標比較 本研究中,藏、漢族健康對照組之間,藏、漢族OSAHS組之間,漢族健康對照組和漢族OSAHS組之間,以及藏族健康對照組和藏族OSAHS組之間的各項血清學指標如HIF-1α、VEGF、血管內皮生長因子受體(vascular endothelial growth factor receptor,VEGFR)、EPO 和促紅細胞生成素受體(erythropoietin receptor,EPOR)比較,差異均無統計學意義(P 值均>0.05)。見表2。

2·3 入選患者臨床指標比較 本研究中,與藏、漢族健康對照組比較,藏、漢族OSAHS組患者臨床指標如睡眠呼吸紊亂指數 (apnea hypopnea index,AHI)、PASP、紅細胞計數 (red blood cell count,RBC)、血紅蛋白(hemoglobin,Hb)、紅細胞壓積 (hematocrit,HCT)均顯著升高,差異均有統計學意義 (P 值均<0.05),但藏、漢族健康對照組之間各項臨床指標比較,差異均無統計學意義 (P 值均>0.05)。此外,藏、漢族OSAHS組之間各項臨床指標比較,差異均無統計學意義(P 值均>0.05)。見表3。

2·4 漢族OSAHS組患者血清HIF-1α、VEGF以及VEGFR 水平與臨床指標PASP的相關性 本研究中,通過相關性分析,我們發現漢族OSAHS組患者血清HIF-1α水平與臨床指標PASP呈正相關(r=0.217,P <0.05),見圖1。血清VEGF 水平與臨床指標PASP 呈正相關 (r=0.286,P <0.05),見圖2。血清VEGFR 水平與臨床指標PASP呈正相關(r=0.153,P <0.05),見圖3。

表1 4組患者一般資料比較 (±s)

表1 4組患者一般資料比較 (±s)

組別例數年齡 (歲)體質量指數 (kg/m2) FVC%pred (%) 總膽固醇 (mmol/L) 總睡眠時間 (min)漢族健康對照組30 51.50±10.50 27.30±3.51 89.20±11.41 5.27±2.05 413.00±76.00漢族OSAHS組30 52.50±9.50 26.60±3.37 89.80±12.21 5.21±1.86 412.00±76.00藏族健康對照組30 51.50±9.50 25.90±3.21 90.10±10.33 5.19±1.93 409.00±83.00藏族OSAHS組30 51.50±11.50 26.20±3.42 89.50±11.09 5.25±1.98 411.00±88.00 F 值0.593 0.332 0.231 0.564 0.437 P 值0.415 0.671 0.781 0.485 0.512

表2 4組患者血清學指標比較 (±s)

表2 4組患者血清學指標比較 (±s)

注:HIF-1α為低氧誘導因子1α;VEGF為血管內皮生長因子;VEGFR 為血管內皮生長因子受體;EPO 為促紅細胞生成素;EPOR 為促紅細胞生成素受體

組別例數HIF-1α(ng/L)VEGF (ng/L)VEGFR (ng/L)EPO (IU/L)EPOR (μg/L)漢族健康對照組30 20.25±4.29 31.92±4.97 65.26±5.23 2.64±3.36 5.35±2.68漢族OSAHS組30 21.36±4.62 31.28±4.58 65.87±4.58 2.71±3.42 5.41±2.63藏族健康對照組30 21.15±4.25 30.89±5.17 66.08±5.19 2.69±3.51 5.36±2.51藏族OSAHS組30 20.83±4.32 31.44±4.58 65.91±4.29 2.67±3.29 5.32±2.43 F 值0.107 0.218 0.113 0.385 0.431 P 值0.894 0.781 0.847 0.594 0.538

表3 4組患者臨床指標比較 (±s)

表3 4組患者臨床指標比較 (±s)

注:AHI為睡眠呼吸紊亂指數;PASP為肺動脈收縮壓;RBC為紅細胞計數;Hb為血紅蛋白;HCT 為紅細胞壓積;1 mm Hg=0.133 k Pa;與漢族健康對照組比較,a P <0.01,與藏族健康對照組比較,b P <0.01

組別例數AHI(次/h)PASP (mm Hg)RBC (×1012/L)Hb (g/dl)HCT (%)漢族健康對照組30 3.11±2.25 17.12±1.42 5.21±1.12 21.26±2.23 51.58±3.25漢族OSAHS組30 17.52±4.59a 58.38±2.47a 13.45±2.68a 25.75±2.31a 61.86±11.36a藏族健康對照組30 3.26±2.09 17.31±1.26 5.44±1.32 21.19±2.31 50.68±3.88藏族OSAHS組30 18.39±4.01b 59.11±2.62b 14.19±2.56b 24.95±2.81b 62.75±10.14b F 值17.381 26.830 19.031 11.275 15.738 P 值<0.001<0.001<0.001<0.001<0.001

圖1 漢族OSAHS組患者血清HIF-1α水平與臨床指標PASP的相關性

圖2 漢族OSAHS 組患者血清VEGF 水平與臨床指標PASP相關性

圖3 漢族OSAHS組患者血清VEGFR 水平與臨床指標PASP相關性

2·5 藏族OSAHS組患者血清HIF-1α、VEGF以及VEGFR 水平與臨床指標PASP的相關性 本研究中,通過相關性分析,我們發現藏族OSAHS組患者血清HIF-1α水平與臨床指標PASP呈正相關(r=0.242,P <0.05),見圖4。血清VEGF 水平與臨床指標PASP 呈正相關 (r=0.322,P <0.05),見圖5。血清VEGFR 水平與臨床指標PASP呈正相關(r=0.178,P <0.05),見圖6。

圖4 藏族OSAHS組患者血清HIF-1α水平與臨床指標PASP的相關性

圖5 藏族OSAHS 組患者血清VEGF 水平與臨床指標PASP的相關性

3 討論

OSAHS的基本特征為睡眠呼吸障礙,當夜間睡眠時,由于缺氧和供氧交替發生,促進活性氧的大量產生,導致氧化應激失衡[6]。在低氧壞境下,機體可從全身、局部和細胞多層面產生不同的應答反應以增加氧的傳遞來維持機體內環境的穩態。

在對OSAHS深入研究之前,人們的焦點較多集中于慢性持續缺氧性疾病,如慢性高原病的研究,因此對慢性持續缺氧性疾病的研究多,對其認識也相對清晰些,而OSAHS患者經歷的卻是慢性間歇低氧。研究顯示,機體對這兩種低氧方式發生不同的病理生理改變[7]。世代居住在我國青藏高原上的藏族,對于高原低氧環境適應很好,與移居漢族人相比,藏族人低氧通氣反應能力強、肺容量大、肌紅蛋白濃度高、最大運動能力強,而PASP和Hb 水平卻非常接近平原人群。研究發現EPAS-1基因的突變是藏族人適應高原環境的關鍵基因,且世代居住在高原的藏族在氧的攝取、運輸與利用方面明顯優于漢族[8]。藏族對慢性間歇低氧是否也表現出良好的適應性? 現將我們研究的結果整理分析如下。

圖6 藏族OSAHS 患者血清VEGFR 水平與臨床指標PASP相關性

本研究顯示居住海拔為2 260 m 的藏、漢族OSAHS 組患者和藏、漢族健康對照組的血清HIF-1α、VEGF、VEGFR、EPO、EPOR 比較,差異均無統計學意義 (P 值均>0.05)。考慮到OSAHS患者夜間睡眠狀態下反復出現呼吸暫停及低通氣,夜間經歷的是反復的間歇低氧,清醒時脫離間歇低氧環境。而本研究所有血標本均在研究對象清晨醒時空腹狀態下采集,此時患者已脫離間歇低氧環境,考慮此時的氧濃度不足以刺激機體HIF-1α 及 HIF-2α 表達水平的改變,從而使HIF-1α和HIF-2α參與調控下游編碼基因表達產物VEGF、EPO 未能改變,且研究發現HIF-2α 對EPO 的調節更重要[9-10]。

OSAHS是否合并紅細胞增生也有爭議。王毓洲等[11]對OSAHS合并紅細胞增多癥的42例患者進行研究發現,OSAHS患者引起繼發性紅細胞增多癥僅見于少數病例,大多為相對性紅細胞增多癥,推測與睡眠中窒息、應激及體液減少有關。Solmaz等[12]對353例OSAHS患者研究發現,不同程度患者的血紅蛋白和紅細胞壓積之間差異無統計學意義(P >0.05),在全部患者中只有1例患者合并繼發性紅細胞增多癥。King等[13]研究也認為OSAHS不會導致臨床上顯著的繼發性紅細胞增多癥。但Pathak 等[14]對美國2010-2011 年的77 518 944例住院患者的數據統計發現,2 765 67例(3.57%)和13 016例 (0.02%)患有OSAHS和與其相關的紅細胞增多癥(已排除其他原因的紅細胞增多癥),提示OSAHS與紅細胞增生顯著相關(OR =5.90,95%CI:5.64 ～6.17)。Kang等[15]的研究顯示全血黏度、血漿黏度、血細胞比容、血小板聚集率及纖維蛋白原在持續低氧和間歇低氧的大鼠均有升高,全血黏度、血漿黏度、紅細胞比容及纖維蛋白原在持續低氧組更高,說明持續低氧和間歇低氧增加全血黏度、損害紅細胞功能、促進血小板聚集,且間歇低氧的作用大于持續低氧。本研究結果亦顯示,藏、漢族OSAHS組患者的紅細胞、紅細胞比容、血紅蛋白顯著高于藏、漢族健康對照組,說明OSAHS組患者發生繼發性紅細胞增多,但2組之間差異無統計學意義 (P >0.05),即藏族在間歇低氧方面與漢族相比并未表現出更好的適應性。

本研究發現,藏、漢族OSAHS 組患者的PASP 差異無統計學意義 (P >0.05),但與藏、漢族健康對照組PASP比較,差異有統計學意義 (P <0.05)。藏、漢族 OSAHS 組患者HIF-1α、VEGF、VEGFR 與PASP 均呈正相關(P 值均<0.05),即在間歇低氧狀態下,OSHAS患者PASP 較健康對照組升高,但在藏、漢族OSAHS組中差異無統計學意義 (P >0.05),從另一個方面說明藏族相對于漢族在慢性間歇低氧方面并未表現出更好的適應性。在大鼠肺動脈高壓模型中,Al-Husseini等[16]證實了肺組織中VEGF 水平升高,引起管腔閉塞和血管周圍炎癥導致的肺動脈高壓形成。

綜上,與健康對照組比較,藏、漢族OSAHS組患者臨床指標AHI、PASP、Hb、RBC、HCT顯著升高。此外,藏、漢族OSAHS 組患者血清HIF-1α、VEGF、VEGFR 水平與臨床指標PASP之間呈正相關。然而,本研究測定了清晨血清中HIF-1α、VEGF、VEGFR 的濃度和白天的PASP,可能不能完全反映夜間患者的狀態,后期我們將進一步縮小范圍進行此類研究,以提高結論的準確性。

利益沖突所有作者均聲明不存在利益沖突