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葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白4基因多態(tài)性與阻塞性睡眠呼吸暫停綜合征導(dǎo)致的低氧及相關(guān)炎癥因子的關(guān)系

2014-08-09 03:24:48李南方艾力根姚曉光孔劍瓊
關(guān)鍵詞:低氧飽和度基因型

殷 婷,李南方,艾力根,姚曉光,洪 靜,周 玲,孔劍瓊

阻塞性睡眠呼吸暫停綜合征 (obstructive sleep apnea syndrome,OSAS)的特征是反復(fù)上呼吸道狹窄導(dǎo)致間歇缺氧,睡眠片段化和白天過(guò)度嗜睡[1],氧減飽和度降低是阻塞性睡眠暫停反復(fù)低氧事件的最典型表現(xiàn)。有學(xué)者將OSAS稱為“代謝綜合癥”[2],它常合并高血壓、高尿酸、高肌酐,尤其與糖代謝紊亂及低氧關(guān)系密切[3-4]。長(zhǎng)期慢性重復(fù)間歇缺氧是胰島素抵抗的高危因素[5],并且這種關(guān)系獨(dú)立于肥胖存在[6]。其可能機(jī)制有:間歇性缺氧引起的交感神經(jīng)興奮導(dǎo)致拮抗胰島素的激素如腎上腺素水平增高[7]。此外,OSAS患者夜間間歇低氧和再氧合是誘導(dǎo)氧化應(yīng)激的關(guān)鍵因素,間歇低氧和再氧合導(dǎo)致活性氧 (reactive oxygen species,ROS)和炎癥因子[8]高表達(dá),進(jìn)而引發(fā)OSAS炎癥級(jí)聯(lián)反應(yīng)[9]。ROS通過(guò)減少胰腺β細(xì)胞中的抗氧化酶數(shù)量,直接導(dǎo)致胰腺細(xì)胞功能受損[10]。低氧通過(guò)影響炎癥核心因子-核因子κB信號(hào)通路,降低單核細(xì)胞趨化蛋白-1(monocyte chemotactic protein-1,MCP-1)分泌水平[11]。對(duì)低氧刺激敏感的經(jīng)典炎癥因子腫瘤壞死因子-α (tumor necrosis factor-α,TNF-α)和白細(xì)胞介素-6(interleukin-6,IL-6)引發(fā)糖代謝紊亂的重要因素與分布于脂肪、骨骼肌和心肌組織細(xì)胞內(nèi)的葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白4(glucose transporter 4,GLUT4)表達(dá)減少以及其轉(zhuǎn)位障礙密切相關(guān)[12]。GLUT4是人和嚙齒動(dòng)物最主要的胰島素敏感型葡萄糖運(yùn)輸載體[13]。GLUT4動(dòng)物模型研究證實(shí):低氧可以削弱GLUT4電活動(dòng),導(dǎo)致葡萄糖的可用性減少,從而引發(fā)糖代謝紊亂[14]。有研究證實(shí)GLUT4基因與OSAS相關(guān)[15]。慢性間歇性缺氧似乎對(duì)特定基因組的影響不同[15-16]。因此,本研究通過(guò)測(cè)序篩查GLUT4基因代表性變異位點(diǎn),旨在分析OSAS導(dǎo)致的低氧表現(xiàn)和嚴(yán)重程度是否與GLUT4易感基因多態(tài)性及相關(guān)炎癥因子有關(guān)。

對(duì)象和方法

對(duì)象 選取2010年1至12月新疆自治區(qū)人民醫(yī)院高血壓科隨機(jī)連續(xù)入院患者,排除嚴(yán)重頜面部畸形、長(zhǎng)期嚴(yán)重酗酒、哮喘、支氣管擴(kuò)張、甲狀腺疾病、慢性阻塞性肺疾病、心力衰竭、原發(fā)性醛固酮增多癥、2種降壓藥不能控制的難治性高血壓、精神心理疾病、近6個(gè)月內(nèi)出現(xiàn)急性心腦血管性疾病、嚴(yán)重心肝腎疾病、急性期感染、惡性腫瘤、腦卒中、有上呼吸道手術(shù)史、胰腺手術(shù)史及正在進(jìn)行持續(xù)正壓通氣治療的患者,以及已經(jīng)確診的2型糖尿病或正在服用降糖藥物的患者。納入睡眠打鼾、夜間呼吸暫停伴有白天易嗜睡以及其他原因不明的唇舌、甲床發(fā)紺,紅細(xì)胞和血紅蛋白水平增高患者。

OSAS診斷依據(jù)及嚴(yán)重程度參考2011年修訂版《阻塞性睡眠呼吸暫停低通氣綜合征診治指南》[16-17]:無(wú)OSAS,睡眠呼吸紊亂指數(shù) (apnea hypopnea index,AHI) <5次/h;輕度,5次/h<AHI≤15次/h;中度,15次/h<AHI≤30次/h;重度,AHI>30次/h。低氧血癥程度判斷依據(jù):無(wú)低氧血癥,最低動(dòng)脈血氧飽和度 (arterial oxygen saturation,SaO2)≥90%;輕度,85%≤最低SaO2<90%;中度,80%≤最低SaO2<85%;重度,最低SaO2≤79%。

符合入選標(biāo)準(zhǔn)的共896例,完成整夜多導(dǎo)睡眠監(jiān)測(cè) (polysomnography,PSG)及血清炎癥因子測(cè)定的共859例 (男性596例、女性263例),616例 (男性462例、女性154例)診斷為OSAS伴中重度低氧血癥(病例組),243例 (男性134例、女性109例)排除OSAS及低氧血癥 (對(duì)照組)。本研究經(jīng)新疆維吾爾自治區(qū)倫理委員會(huì)、自治區(qū)衛(wèi)生廳及新疆維吾爾自治區(qū)人民醫(yī)院批準(zhǔn),研究對(duì)象均簽署知情同意書(shū)。

資料收集 病史采集由主管醫(yī)師完成,收集年齡、性別、民族、身高、體質(zhì)量、腰圍、心率、血壓等一般資料,以及診斷或正在治療的高血壓、高膽固醇血癥、糖尿病病史資料,計(jì)算體質(zhì)量指數(shù) (body mass index,BMI)=體重 (kg)/身高2(m2)。

PSG 采用澳大利亞康迪E系列PSG系統(tǒng)進(jìn)行夜間連續(xù)7 h睡眠監(jiān)測(cè)。監(jiān)測(cè)前72 h禁止服用鎮(zhèn)靜和肌松藥物,檢查當(dāng)天禁止服用咖啡因、鎮(zhèn)靜劑、催眠藥及飲酒。PSG包括二導(dǎo)聯(lián)腦電圖 (C3-A2,C4-A1)、二導(dǎo)聯(lián)眼動(dòng)圖、下頜肌電圖、口鼻氣流、胸腹運(yùn)動(dòng)、體位、脈搏、心電圖、SaO2、鼾聲、體位及左右腿動(dòng)等項(xiàng)目,由專業(yè)醫(yī)師判讀分析數(shù)據(jù)。依據(jù)腦電圖記錄,對(duì)睡眠效率<50%的患者重復(fù)進(jìn)行PSG。平均氧減飽和度下降幅度 (mean oxyhemoglobin desaturation degree,mODD)為睡眠期間SaO2下降幅度的平均值,血氧飽和度低于90%累計(jì)時(shí)間比 (cumulative percentage of time spent below oxygen saturation of 90%,TS90%)為血氧飽和度低于90%的累計(jì)時(shí)間占總監(jiān)測(cè)時(shí)間的百分比,氧減飽和度面積=平均SaO2下降幅度×低氧血癥時(shí)間/睡眠總時(shí)間×100%,氧減指數(shù) (oxygen desaturation index,ODI)=睡眠中平均每小時(shí)發(fā)生氧減飽和度下降的次數(shù),ODI3、ODI4和ODI5分別為每小時(shí)睡眠中氧減飽和度下降3%、4%和5%的次數(shù),氧減飽和度事件累積時(shí)間比率 (cumulative time percentages of oxyhemoglobin desaturation events,DCT)為睡眠期間氧減飽和度事件累積時(shí)間占總睡眠時(shí)間的百分比。

血清炎癥因子測(cè)定 采集受試者清晨空腹外周靜脈血5 ml,加入0.2 μl抑肽酶,離心分離血清。采用乳膠增強(qiáng)免疫比濁法測(cè)定血清高敏C反應(yīng)蛋白 (highsensitivity C-reactive protein,hs-CRP)濃度,放射免疫法檢測(cè)血清TNF-α、IL-6、MCP-1水平,檢測(cè)試劑盒由北京北方生物技術(shù)研究所提供。

GLUT4基因測(cè)序及多態(tài)性分析 選取96例 (男性84例、女性12例)無(wú)親緣關(guān)系伴有中重度低氧血癥的 OSAS患者,采用PAXgene Blood DNA試劑盒(QIAGEN,Hilden,德國(guó))提取基因組 DNA,分析GLUT4基因所有外顯子和啟動(dòng)子區(qū)序列 (3100XL基因分析儀,Applied Biosystems,加利福尼亞,美國(guó))。在最小等位基因頻率>5%的常見(jiàn)變異位點(diǎn)中,采用連鎖不平衡分析 (r2>0.8)選擇代表性單核苷酸多態(tài)性 (single nucleotide polymorphism,SNP)位點(diǎn)。

采用TaqMan-PCR(PRISM 7900實(shí)時(shí)熒光定量PCR儀,ABI公司,沃靈頓,英國(guó))859例患者進(jìn)行基因型鑒定。TaqMan-PCR反應(yīng)體系:總混和液2.25 μl,引物 0.125 μl,DNA 1.0 μl,加去離子水至 5 μl;反應(yīng)條件:95℃預(yù)變性10 min,43個(gè)循環(huán) (95℃變性15 s,60℃退火1 min,71℃延伸1 min),最后72℃延伸7 min。應(yīng)用Data Analysis軟件 (ABI公司)進(jìn)行等位基因型分析。基因分型質(zhì)量控制措施如下:每個(gè)384孔板均設(shè)有空白對(duì)照、陽(yáng)性對(duì)照,并隨機(jī)分布病例、對(duì)照樣本。基因分型的讀取率>98%,重復(fù)檢測(cè)的一致率為100%。從美國(guó)應(yīng)用生物系統(tǒng)網(wǎng)站 (http://appliedbiosystems.com)獲取TaqMan-PCR基因分型探針和引物信息。

統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 采用HNE軟件 (ABI公司,美國(guó))監(jiān)測(cè)基因型、等位基因頻率分布是否符合Hardy-Weinberg平衡;SNPalyzer軟件 (ABI公司)分析該人群的特異性SNPs位點(diǎn)及變異位點(diǎn)間的連鎖不平衡關(guān)系,計(jì)算基因型頻率。按照血糖水平將OSAS患者分為糖尿病、空腹血糖受損和糖耐量受損3組,比較血糖水平與OSAS患者低氧水平關(guān)系。糖尿病的診斷標(biāo)準(zhǔn)為:空腹血糖≥7.0 mmol/L,或75 g口服葡萄糖耐量試驗(yàn),葡萄糖負(fù)荷2 h后的血糖≥11.1 mmol/L??崭寡鞘軗p的診斷標(biāo)準(zhǔn)為:空腹血糖6.1~<7.0 mmol/L,75 g口服葡萄糖耐量,葡萄糖負(fù)荷2 h后的血糖<11.1 mmol/L。糖耐量受損的診斷標(biāo)準(zhǔn)為:75 g口服葡萄糖耐量試驗(yàn),7.8 mmol/L≤葡萄糖負(fù)荷2 h后的血糖<11.1 mmol/L。采用SPSS 17.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析,滿足正態(tài)分布的計(jì)量資料采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示,否則用中位數(shù) (四分位數(shù))表示。正態(tài)分布計(jì)量資料組間差異的比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)和One-Way ANOVA分析,非正態(tài)分布計(jì)量資料采用Mann-Whitney test秩和檢驗(yàn);Hardy-Weinberg平衡分析及4個(gè)表資料采用χ2檢驗(yàn)。比值比 (odd ratio,OR)判定及混雜因素校正采用Logistic回歸分析。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

表1 臨床資料在對(duì)照組及病例組的比較 (±s)Table 1 Comparisons of basic characteristics of subjects in control and case groupss)

表1 臨床資料在對(duì)照組及病例組的比較 (±s)Table 1 Comparisons of basic characteristics of subjects in control and case groupss)

1 mmHg=0.133 kPa;DBP:舒張壓;SBP:收縮壓;BMI:體質(zhì)量指數(shù);TC:總膽固醇;HDL-C:高密度脂蛋白膽固醇;LDL-C:低密度脂蛋白膽固醇;TG:甘油三酯;AHI:睡眠呼吸紊亂指數(shù);mODD:平均氧減飽和度下降幅度;DCT:氧減飽和度事件累積時(shí)間比率;ODI3:每小時(shí)睡眠中氧減飽和度下降3%的次數(shù);ODI4:每小時(shí)睡眠中氧減飽和度下降4%的次數(shù);ODI5:每小時(shí)睡眠中氧減飽和度下降5%的次數(shù)1 mmHg=0.133 kPa;DBP:diastolic blood pressure;SBP:systolic blood pressure;BMI:body mass index;TC:total cholesterol;HDL-C:high density lipoprotein cholesterol;LDL-C:low density lipoprotein cholesterin;TG:triglyceride;AHI:apnea hyponea index;mODD:mean oxyhemoglobin desaturation degree;DCT:cumulative time percentags of oxyhemoglobin desaturation events;ODI3:oxygen desaturation index of 3;ODI4:oxygen desaturation index of 4;ODI5:oxygen desaturation index of 5

value性別 (男/女)Sex(male/female)(n)檢測(cè)指標(biāo)Detection index 對(duì)照組Control group 病例組Case group P值P 001 134/109 462/154 <0.001年齡 (歲)Age(year) 54.8± 11.2 48.2± 9.9 <0.001 DBP(mmHg) 121.4± 18.9 140.0±19.5 <0.001 SBP(mmHg) 75.6± 14.3 94.5±14.5 <0.001 BMI(kg/m2) 23.5± 2.8 28.5± 3.6 <0.001腹圍Abdomen circumference(cm) 87.9± 8.2 101.0±9.6 <0.001血紅蛋白Hemoglobin(pg) 30.0± 1.9 30.5±1.9 <0.019尿酸 Uric acid(μmol/L) 258.9±100.2 361.3±90.0 <0.001血糖Blood glucose(mmol/L) 5.0± 1.1 5.3±1.4 <0.001 TC(mmol/L) 3.6± 1.6 4.6± 0.9 <0.001 HDL-C(mmol/L) 1.3± 0.4 1.1± 0.3 <0.001 LDL-C(mmol/L) 2.6± 0.9 2.5±0.7 0.569 TG(mmol/L) 2.4± 2.0 2.3±1.5 0.253 AHI 3.7± 14.2 27.6±29.1 <0.001睡眠效率Sleep efficiency(%) 70.4± 18.1 72.3±13.6 0.373最低血氧飽和度Lowest oxygen saturation(%) 89.8± 6.8 73.7±10.7 <0.001平均心律 (次/min)Average heart rate(number/min) 66.6± 8.9 66.7±8.5 0.950最小心律 (次/min)Minimum heart rate(number/min) 80.4± 11.2 82.2±10.9 0.260 mODD(%) 5.3± 4.8 17.4± 8.9 <0.001 DCT(%) 0.1± 0.1 0.22± 0.2 <0.001 ODI3(number/h) 7.6± 6.8 14.0± 8.7 <0.001 ODI4(number/h) 2.9± 4.0 9.3± 7.1 <0.001 ODI5(number/h) 6.5± 21.5 29.8±24.9 <0.001血氧飽和度低于90%的累計(jì)時(shí)間Time spent below oxygen saturation of 90% (h) 0.8± 4.5 4.7±6.6 <0.001氧減飽和度面積Oxygen desaturation area 0.8± 4.5 4.6±6.6 <0.

結(jié) 果

一般資料 在高血壓??迫朐夯颊咧?,OSAS合并中重度低氧血癥的比例為72%。病例組與對(duì)照組比較,在性別構(gòu)成、年齡、血壓、BMI、腹圍、血糖、甘油三酯、高密度脂蛋白膽固醇、AHI、最低SaO2、ODI、mODD、血氧飽和度低于90%的累計(jì)時(shí)間和氧減飽和度面積方面的差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義 (P均<0.05)(表1)。

GLUT4基因測(cè)序結(jié)果 在96例OSAS伴中重度低氧血癥患者GLUT4基因的外顯子和啟動(dòng)子區(qū)共發(fā)現(xiàn)4個(gè)SNP位點(diǎn),分別為rs5415、rs5417、rs5418和rs5435,其中rs5417和rs5415完全連鎖 (表2)。根據(jù)連鎖不平衡分析r2>0.8和最小等位基因頻率>5%,最終確定3個(gè)代表性SNP位點(diǎn)rs5415、rs5417和rs5435在大樣本中進(jìn)行基因分型鑒定。

GLUT4基因分型 在859例研究對(duì)象中,GLUT4基因rs5415位點(diǎn)成功分型852例,rs5417成功分型844例,rs5435成功分型842例。分別在總?cè)巳褐泻蛠喗M中分析4種基因模型 (包括等位基因模型、基因型、顯性模型和隱性模型)在兩組中的分布。在年齡≥50歲人群中,GLUT4基因SNP位點(diǎn)rs5417的基因型、等位基因模型和隱形模型在病例組和對(duì)照組間的分布頻率差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義 (P均 <0.05)。在 BMI≥24 kg/m2人群中,該位點(diǎn)在兩組間的基因型分布頻率差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義 (P<0.05)。而不論在總?cè)巳哼€是亞組人群中,rs5415和rs5435位點(diǎn)4種基因模型在病例組和對(duì)照組間的分布頻率差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義 (P均 >0.05)(表3)。

Logistic回歸模型校正導(dǎo)致低氧的混雜因素 將SNP位點(diǎn)rs5417的隱性模型 (AA+AC=1,CC=0)放入方程,校正影響引起OSAS患者低氧的混雜因素性別、年齡、BMI、血脂、血糖后,GLUT4基因SNP位點(diǎn)rs5417的AA+AC為影響OSAS患者低氧的獨(dú)立保護(hù)因素 (OR=0.071,95%CI=0.045~0.113,P<0.001),為去除AC的影響,再次將該位點(diǎn)基因型模型放入方程,rs5417位點(diǎn)的基因型AA仍為影響OSAS患者低氧的獨(dú)立保護(hù)因素 (OR=0.385,95%CI=0.210~0.704,P=0.002)。男性 (OR=1.635,95%CI=1.037~2.577,P=0.034)和總膽固醇 (OR=1.600,95%CI=1.287~1.987,P<0.001)是 OSAS患者低氧的獨(dú)立危險(xiǎn)因素,正常體質(zhì)量 (OR=0.059,95%CI=0.037~0.094,P<0.001)和高密度脂蛋白膽固醇 (OR=0.337,95%CI=0.171~0.666,P=0.002)為OSAS低氧的獨(dú)立保護(hù)因素。

GLUT4基因rs5417多態(tài)性位點(diǎn)隱性模型與相關(guān)炎癥因子和睡眠參數(shù)表型的關(guān)系 在GLUT4基因SNP位點(diǎn)rs5417的隱性模型中,AA+AC基因型OSAS患者低氧者的比例為69.1%,低于CC基因型攜帶者低氧者的比例 (74.7%)。MCP-1、CRP以及DCT、TS90%、氧減飽和度面積在CC基因型組和AA+AC基因型組間的差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義 (P均<0.05)(表4)。

OSAS患者血糖水平與低氧程度關(guān)系 隨著血糖水平增高,OSAS患者的AHI水平越高,最低SaO2越低,mODD越大,ODI3、ODI4、TS90%和氧減飽和度面積越大 (圖1)。

表2 96例OSAS伴中重度低氧血癥患者GLUT4基因的外顯子和啟動(dòng)子序列的變異位點(diǎn)Table 2 Mutation sites of GLUT4 gene exon and promoter sequences in 96 OSAS patients with moderately severe hypoxemia

討 論

OSAS是繼發(fā)性高血壓的主要原因之一,夜間低氧是血壓變異性增加的主要原因[17-18]。在繼發(fā)性高血壓患者中,OSAS患者的比例最高[18-19]。因此,在高血壓患者中篩查OSAS,能提高受試對(duì)象的檢出率,提高樣本量和研究結(jié)果的代表性。本研究從研究人群中隨機(jī)選擇中重度低氧血癥OSAS患者96例,其最低SaO2水平從22%到84%,這些患者基因組中的變異位點(diǎn)是對(duì)低氧敏感的易感位點(diǎn)。研究顯示OSAS患者夜間低氧與GLUT4基因SNP位點(diǎn)rs5417相關(guān),該位點(diǎn)的A等位基因相對(duì)于C的低氧程度明顯減輕,這種差異出現(xiàn)在年齡≥50歲和超重肥胖人群中。

男性、老齡、肥胖、上氣道解剖學(xué)異常以及長(zhǎng)期酗酒是OSAS的易患因素,與本研究的結(jié)果一致。有研究顯示OSAS多發(fā)于青壯年男性[19-20],本研究顯示年齡大于50歲是OSAS的獨(dú)立危險(xiǎn)因素,兩者結(jié)果不一致可能與老年打鼾患者就醫(yī)意識(shí)增強(qiáng)、在OSAS篩查人群中所占比率增高有關(guān)。

表3 GLUT4基因多態(tài)性不同模型在對(duì)照組及病例組分布頻率的比較[n(%)]Table 3 Distribution frequencies of GLUT4 gene polymorphisms in the control and case groups[n(%)]

睡眠過(guò)程中間斷缺氧發(fā)作和間斷再?gòu)?fù)氧是OSAS引起交感神經(jīng)興奮、內(nèi)皮功能障礙、炎癥和胰島素抵抗的病理生理學(xué)基礎(chǔ)[20-21]。SaO2下降是睡眠呼吸暫停的最直接表現(xiàn),低氧也是OSAS導(dǎo)致多數(shù)器官損害的核心[21-22]。評(píng)價(jià)OSAS患者機(jī)體低氧的指標(biāo)主要包括幅度性、時(shí)長(zhǎng)性、頻率性及面積指標(biāo)4類,本研究選用多種低氧指標(biāo)綜合評(píng)價(jià)患者低氧情況,主要有ODI3、ODI4、TS90%、DCT和血氧飽和度下降幅度等,研究顯示OSAS患者低氧程度越重,AHI水平越高,空腹血糖紊亂程度越重,且圖1中低氧指標(biāo)與AHI的變化趨勢(shì)一致。此外,對(duì)照組重復(fù)空腹血糖≥6.1 mmol/L的比例為3.8%,病例組重復(fù)空腹血糖≥6.1 mmol/L的比例達(dá)16.2%,低氧患者糖代謝紊亂的檢出率遠(yuǎn)高于對(duì)照組。

續(xù)表3

GLUT4是SLC2家族膜轉(zhuǎn)運(yùn)體超家族促進(jìn)者的重要成員,介導(dǎo)葡萄糖進(jìn)入細(xì)胞。GLUT4易位損害是導(dǎo)致葡萄糖轉(zhuǎn)移減低、引起2型糖尿病的主要因素[22-23]。胰島素或者肌肉收縮/缺氧主要通過(guò)調(diào)節(jié)GLUT4從細(xì)胞內(nèi)室向等離子體膜和橫小管上易位,影響葡萄糖運(yùn)輸[23-24]。低氧刺激可以誘導(dǎo)心肌和比目魚(yú)肌肉(骨骼肌)GLUT4基因表達(dá)[24-25]。腺苷酸活化蛋白激酶 (adenosine monophosphate activated protein kinase,AMPK)的級(jí)聯(lián)反應(yīng)是細(xì)胞的能量開(kāi)關(guān),與維持細(xì)胞內(nèi)高ATP∶ADP密切相關(guān)。低氧刺激使細(xì)胞內(nèi)ATP含量減低,激活PI3Kγ-AKT-AS160通路,影響骨骼肌GLUT4易位及葡萄糖攝取[25-26]。GLUT4介導(dǎo)的葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)是骨骼肌中糖代謝的主要限速步驟[26-27]。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)顯示,低氧刺激導(dǎo)致AMPK活性改變,并減少GLUT4內(nèi)吞活動(dòng)[27-28]。GLUT4分子內(nèi)吞活動(dòng)減弱與骨骼肌基底功能和胰島素刺激葡萄糖攝取能力減低有關(guān)[28-29],導(dǎo)致胰島素敏感性下降及葡萄糖代謝不良。AMPK級(jí)聯(lián)反應(yīng)是連接低氧和糖代謝紊亂的重要信號(hào)通路之一,最低SaO2與胰島素抵抗指數(shù)呈負(fù)相關(guān)[29-30],葡萄糖穩(wěn)態(tài)與OSAS導(dǎo)致的急性和長(zhǎng)期慢性缺氧有關(guān),且胰島素抵抗和葡萄糖耐受不良的嚴(yán)重程度與間歇性低氧呈正相關(guān)[30-32]。間歇低氧通過(guò)調(diào)節(jié)基因編碼,影響GLUT4和糖酵解酶[32-33],引起GLUT4囊泡在胰島素刺激后沿著微觀和肌動(dòng)蛋白細(xì)胞骨架網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)重構(gòu)過(guò)程障礙[33-34],使GLUT4分子不能運(yùn)載細(xì)胞外葡萄糖進(jìn)入細(xì)胞內(nèi),導(dǎo)致細(xì)胞外高血糖狀態(tài),細(xì)胞外高血糖狀態(tài)是低氧引起糖代謝紊亂的連鎖反應(yīng)之一。

表4 GLUT4基因rs5417位點(diǎn)隱性模型不同基因型攜帶者炎癥因子與睡眠參數(shù)表型的比較Table 4 rs5417 GLUT4 gene loci implicit model different genotype carriers in the phenotype of inflammatory factor and the sleep parameters

圖1 OSAS患者血糖水平與低氧程度關(guān)系Fig 1 Relationship between degree of the low oxygen and blood glucose level among OSAS patients

夜間間歇低氧和復(fù)氧導(dǎo)致機(jī)體氧化應(yīng)激和產(chǎn)生ROS增加[34-35],ROS水平增高引起黏附因子,尤其是MCP-1高表達(dá)[8],體內(nèi)和體外研究均證實(shí),MCP-1具有單核細(xì)胞趨化活性,能激活單核細(xì)胞和巨噬細(xì)胞,使其胞漿Ca2+濃度升高、產(chǎn)生和釋放超氧陰離子,引起炎癥因子 TNF-α、IL-6 水平增高[35-36]。TNF-α、IL-6是合成血清CRP重要的調(diào)節(jié)因子,經(jīng)持續(xù)氣道正壓通氣治療后,OSAS患者的 CRP和 IL-6水平明顯下降[36-37]。因此,本研究選擇對(duì)機(jī)體缺氧敏感的3種炎癥因子和血清炎癥標(biāo)記物—CRP作為低氧效應(yīng)指標(biāo),結(jié)果顯示GLUT4基因rs5417位點(diǎn)AA+AC基因型攜帶者血清MCP-1和CRP水平低于CC基因型攜帶者。電泳遷移率變動(dòng)分析顯示,MCP-1通過(guò)調(diào)節(jié)核因子-κB的結(jié)合活性,誘導(dǎo)人體炎癥反應(yīng)[37-38]。MCP-1能夠誘導(dǎo)肌動(dòng)蛋白聚合并上調(diào)肌動(dòng)蛋白聚合受體親和力[38-40],而纖維狀肌動(dòng)蛋白是觸發(fā)GLUT4囊泡易位的基礎(chǔ)[40-41]。本研究推測(cè)OSAS患者長(zhǎng)期慢性缺氧引起機(jī)體炎癥狀態(tài),導(dǎo)致MCP-1水平增高,影響GLUT4分子對(duì)葡萄糖的正常運(yùn)載作用,進(jìn)一步加重糖代謝紊亂。在GLUT4基因rs5417位點(diǎn)隱性模型中血清TNF-α和IL-6水平的差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,可能由于該研究入選人群存在高血壓患者且易合并其他代謝紊亂表現(xiàn),導(dǎo)致這類人群機(jī)體處于微炎癥狀態(tài),TNF-α和IL-6是機(jī)體慢性炎癥性疾病經(jīng)典的炎癥反應(yīng)因子,無(wú)法與OSAS引起的炎癥區(qū)別。今后將對(duì)這些受試者進(jìn)行定期隨訪和有效干預(yù),科學(xué)評(píng)估OSAS患者的糖代謝紊亂程度以及相關(guān)炎癥因子水平的動(dòng)態(tài)變化,以期找到有效控制病情惡性循環(huán)的切入點(diǎn),為改善OSAS患者生活質(zhì)量和減少心血管并發(fā)癥提供依據(jù)。

綜上,從遺傳易感性角度看,OSAS引起的夜間低氧與GLUT4基因SNP位點(diǎn)rs5417相關(guān),多項(xiàng)低氧指標(biāo)的變化趨勢(shì)與AHI一致。OSAS導(dǎo)致的夜間間歇低氧通過(guò)干擾人體內(nèi)復(fù)雜細(xì)胞通路的調(diào)節(jié)造成GLUT4基因表觀遺傳學(xué)改變,并影響對(duì)低氧敏感的MCP-1和CRP水平。

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