阻塞型睡眠呼吸暫停(obstructive sleep apnea,OSA)是最常見的一種睡眠障礙性疾病,主要表現(xiàn)為睡眠打鼾并伴有呼吸暫停和/或呼吸表淺、夜間反復(fù)低氧血癥、高碳酸血癥和睡眠呼吸紊亂。流行病學(xué)和臨床研究結(jié)果都證實(shí)OSA可累及多系統(tǒng)并造成多器官損害,是高血壓、冠心病、充血性心力衰竭、心律失常、糖尿病、腦卒中等多種疾病的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。流行病學(xué)調(diào)查顯示,OSA的總體患病率在:成年男性為3%~7%,成年女性為2%~5%[1]。50%~92%的OSA病人合并有高血壓,而30%~50%的高血壓病人同時(shí)伴有OSA[2-3]。OSA導(dǎo)致高血壓的機(jī)制可以從交感神經(jīng)機(jī)制、腎素-血管緊張素-醛固酮(RAAS)系統(tǒng)的激活、氧化應(yīng)激、系統(tǒng)炎癥反應(yīng)、胰島素抵抗等方面來(lái)解釋。3-硝基酪氨酸(3-NT)、一氧化氮(NO)均是氧化應(yīng)激的產(chǎn)物,而慢性間歇低氧是OSA的重要病理生理特征。Moya等[4]的研究顯示,由NO與超氧陰離子自由基(O2-)反應(yīng)導(dǎo)致的過(guò)氧亞硝酸鹽形成是慢性間歇低氧誘發(fā)的頸動(dòng)脈體(CB)化學(xué)感受器反應(yīng)增強(qiáng)和高血壓形成的一個(gè)關(guān)鍵步驟。過(guò)氧化亞硝酸離子(ONOO-)水平增加導(dǎo)致蛋白質(zhì)的酪氨酸殘基變成3-NT[5]。有研究報(bào)道,低心血管疾病危險(xiǎn)因素的OSA病人NO有效性的減少與微循環(huán)內(nèi)皮細(xì)胞過(guò)氧亞硝酸鹽生成的增加有關(guān)[6]。NO是由一氧化氮合酶(NOS)催化L-精氨酸而產(chǎn)生,是內(nèi)源性NO的唯一來(lái)源,因此,NO與NOS活性相關(guān)。Varadharaj 等[7]研究發(fā)現(xiàn),內(nèi)皮型一氧化氮合酶(eNOS)解偶聯(lián)是OSA病人NO利用度降低和內(nèi)皮O2-來(lái)源生產(chǎn)過(guò)剩的原因,eNOS是OSA誘導(dǎo)血管內(nèi)皮功能障礙的新途徑。OSA促進(jìn)高血壓發(fā)生發(fā)展的確切機(jī)制尚未闡明,本研究測(cè)定OSA合并高血壓病人血清3-NT、NO水平,探討慢性間歇低氧條件下高血壓病人3-NT、NO的變化及發(fā)病的可能機(jī)制,為OSA合并高血壓的病理生理機(jī)制提供更充分的理論依據(jù),進(jìn)一步闡明OSA與高血壓之間的關(guān)系。
1.1 一般資料 選取2016年7月—2017年7月于我科睡眠室行多導(dǎo)睡眠檢測(cè)而且未進(jìn)行持續(xù)氣道正壓(CPAP)呼吸機(jī)治療者87例,其中男47例,女40例;年齡18~70歲;其中健康體檢正常者(對(duì)照組)16名,OSA(OSA組)29例,高血壓(高血壓組)17例,OSA合并高血壓組(OSA合并高血壓組)25例。所有研究對(duì)象均接受夜間至少7 h的多導(dǎo)睡眠呼吸監(jiān)測(cè)(PSG),監(jiān)測(cè)當(dāng)天禁飲茶、咖啡、酒及服用鎮(zhèn)靜藥物等,近1個(gè)月未服用過(guò)葉酸、維生素B6(VitB6)、維生素B12(VitB12)、雌激素等藥物,監(jiān)測(cè)前1周戒煙酒,口服降壓藥者停藥1周,且高血壓發(fā)生在OSA之后。排除標(biāo)準(zhǔn):腎源性、內(nèi)分泌等繼發(fā)性高血壓;急慢性感染性疾病;冠心病、心肌梗死、心力衰竭;嚴(yán)重腎臟疾?。宦院粑到y(tǒng)疾?。恍哪X血管疾??;糖尿病、甲狀腺功能亢進(jìn)等內(nèi)分泌疾病;腫瘤及嚴(yán)重臟器功能衰竭;結(jié)締組織疾?。唤谟惺中g(shù)、創(chuàng)傷及其他嚴(yán)重應(yīng)激病史;精神疾病。
1.2 研究方法
1.2.1 多導(dǎo)睡眠監(jiān)測(cè) 入選者均行夜間不低于7 h 多導(dǎo)睡眠監(jiān)測(cè),測(cè)量身高、體重、頸圍、腹圍、臀圍、睡前及晨起血壓。計(jì)算體質(zhì)指數(shù)(BMI),記錄呼吸暫停指數(shù)(apnea-hypopnea index,AHI)、夜間最低血氧飽和度、最長(zhǎng)呼吸暫停時(shí)間,用Epworth嗜睡量表(ESS)進(jìn)行嗜睡評(píng)分。根據(jù)2014年APC發(fā)表的《成人阻塞型睡眠呼吸暫停診斷臨床實(shí)踐指南》[8]診斷OSA:AHI≥15次/h,伴或者不伴臨床癥狀;或AHI≥5次/h,伴有臨床癥狀。
1.2.2 血壓測(cè)量 血壓測(cè)量采用校正的汞柱式血壓計(jì),在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下測(cè)量,即同一時(shí)間、同側(cè)臂、同一血壓計(jì)、由同一人測(cè)量。重復(fù)測(cè)血壓3次,間隔2 min,取平均值,測(cè)量病人睡前及晨起血壓。高血壓診斷根據(jù)2010年《中國(guó)高血壓防治指南》[9]中的診斷標(biāo)準(zhǔn):診室血壓≥140/90 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa),家庭血壓≥135/85 mmHg,24 h動(dòng)態(tài)血壓均值≥130/80 mmHg。
1.2.3 血清3-NT、NO測(cè)定 所有研究對(duì)象在多導(dǎo)睡眠監(jiān)測(cè)結(jié)束次日晨起空腹靜臥5 min后抽取肘靜脈血5 mL,不抗凝,3 000 r/min離心10 min,留取上層血清,-80 ℃冰箱保存。采用酶聯(lián)免疫吸附法(ELISA)檢測(cè)血清3-NT,采用化學(xué)發(fā)光法測(cè)定血清NO,試劑盒均購(gòu)自武漢貝茵萊生物科技有限公司,嚴(yán)格按照試劑盒要求操作。
2.1 各組3-NT、NO水平比較 與對(duì)照組相比,OSA組、高血壓組、OSA合并高血壓組血清3-NT明顯升高,血清NO水平明顯降低,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。與OSA組、高血壓組相比,OSA合并高血壓組血清3-NT升高,血清NO水平降低,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);OSA組與高血壓組血清3-NT、NO水平比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。詳見表1。
組別例數(shù)3-NT(ng/mL)NO(μmol/L)對(duì)照組 1639.86±3.51 41.92±5.00 高血壓組 1750.83±5.201) 37.10±3.461) OSA組 2948.44±4.481) 36.09±3.891) OSA合并高血壓組2558.96±7.051)2)3)29.55±3.791)2)3)
與對(duì)照組比較,1)P<0.05;與高血壓組比較,2)P<
0.05;與OSA組比較,3)P<0.05
2.2 Pearson直線相關(guān)分析 Pearson直線相關(guān)分析顯示,3-NT與NO呈負(fù)相關(guān)(r=-0.524,P<0.001)。
OSA是高血壓的獨(dú)立危險(xiǎn)因素[10],氧化應(yīng)激是OSA導(dǎo)致高血壓的重要機(jī)制之一。氧化應(yīng)激是指活性氧簇(ROS)/活性氮(RNS)的產(chǎn)生超過(guò)了機(jī)體抗氧化的抵抗能力,一般是ROS/RNS產(chǎn)生過(guò)多和/或抗氧化能力受損導(dǎo)致機(jī)體內(nèi)氧化及抗氧化能力的失衡[11]。研究證實(shí),OSA病人體內(nèi)存在嚴(yán)重的氧化應(yīng)激,OSA合并高血壓病人有更明顯的氧化應(yīng)激[12-13]。Schulz等[14]研究發(fā)現(xiàn),慢性間歇性低氧(CIH)條件下大鼠的動(dòng)脈血壓明顯增高,NADPH氧化酶2(NOX2)敲除阻斷了CIH誘發(fā)的高血壓的發(fā)展。
氧化應(yīng)激過(guò)程中產(chǎn)生的大量ROS與NO和/或NO衍生的RNS發(fā)生生物化學(xué)反應(yīng),生成OONO-,使細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)中的酪氨基殘基或者游離的酪氨酸硝化成3-NT[15]。3-NT作為反映機(jī)體氧化應(yīng)激和硝化應(yīng)激新的生物指標(biāo),有研究發(fā)現(xiàn)CIH可以增加CB中3 -NT的免疫反應(yīng),這與CB化學(xué)感受器對(duì)缺氧的反應(yīng)增加相關(guān),且暴露于CIH 7~21 d的大鼠體內(nèi)3-NT免疫反應(yīng)積累量隨著時(shí)間而增加[16]。本研究顯示單純OSA組、OSA合并高血壓組的3-NT水平明顯高于對(duì)照組,證實(shí)了慢性間歇低氧條件下硝基化應(yīng)激水平明顯增高。而且Jelic等[17]研究發(fā)現(xiàn),OSA組經(jīng)過(guò)CPAP治療后氧化應(yīng)激標(biāo)志物3-NT較治療前明顯下降,氧化應(yīng)激水平下降,促進(jìn)了血管內(nèi)皮的修復(fù)。高血壓病人體內(nèi)抗氧化物質(zhì)被大量消耗致使抗氧化能力降低,不能有效地清除過(guò)多的超氧化物,氧化與抗氧化能力失衡,導(dǎo)致了血管的氧化或硝基化應(yīng)激損傷,引起血管損傷,最終導(dǎo)致高血壓的發(fā)生。本研究結(jié)果顯示,高血壓組、OSA合并高血壓組NO水平明顯低于對(duì)照組,提示高血壓組、OSA合并高血壓組氧化應(yīng)激損傷加重。有研究證實(shí),高壓病病人血清3-NT水平明顯升高并與病情進(jìn)展程度密切相關(guān)[18]。其可能的機(jī)制為:3-NT通過(guò)激活人動(dòng)脈平滑肌細(xì)胞(aorticsmooth- muscle cell,AoSMC)的細(xì)胞外信號(hào)調(diào)節(jié)酶1和2(ERK 1/2)信號(hào)通路,以及上調(diào)與細(xì)胞遷移緊密相關(guān)因子的mRNA及蛋白表達(dá),同時(shí)增加ROS的生成,從而促進(jìn)AoSMC的遷移[19],使血管平滑肌松弛,動(dòng)脈血管擴(kuò)張,從而導(dǎo)致高血壓的發(fā)生。Moya等[4]研究發(fā)現(xiàn),3-NT能通過(guò)蛋白殘留物的硝基化促進(jìn)CB化學(xué)感受器反應(yīng)的增強(qiáng),這反過(guò)來(lái)促進(jìn)高血壓的發(fā)生,而ONOO-清除劑能有效阻止CB化學(xué)感受器反應(yīng)的增加和逆轉(zhuǎn)慢性間歇低氧誘發(fā)的高血壓。本研究結(jié)果顯示,OSA合并高血壓組硝基化應(yīng)激水平較OSA組、高血壓組有更高水平的表達(dá),差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,可見慢性間歇低氧誘發(fā)的高血壓依賴于ONOO-的形成,為今后慢性間歇低氧誘發(fā)高血壓的治療提供新的治療方向。但硝基化應(yīng)激與慢性間歇低氧條件下高血壓之間的具體機(jī)制目前還不是十分清楚,準(zhǔn)確的機(jī)制還需進(jìn)一步研究。
NO作為傳遞生命信息的第一信使,是獨(dú)立于交感神經(jīng)系統(tǒng)和腎素-血管緊張素系統(tǒng)之外的血壓調(diào)節(jié)因子,具有強(qiáng)烈的血管擴(kuò)張作用,是最重要的血管舒張因子。本研究結(jié)果顯示,高血壓組較對(duì)照組有更低水平的NO表達(dá),可能機(jī)制為:NO在內(nèi)皮細(xì)胞NOS的催化下生成,合成后能迅速擴(kuò)散到鄰近的血管平滑肌細(xì)胞,與細(xì)胞內(nèi)的特殊受體結(jié)合后激活鳥苷酸環(huán)化酶(GC)產(chǎn)生環(huán)磷酸鳥苷(cGMP),選擇性破壞血管平滑肌上cGMP激活的蛋白激酶、水解磷酸二酯酶和調(diào)節(jié)離子通道,可抑制Ca2+及與Ca2+相關(guān)的離子泵,從而干擾血管的舒縮功能,使血管平滑肌松弛、血管擴(kuò)張。OSA病人反復(fù)的間歇低氧和阻塞窒息,窒息時(shí)胸腔內(nèi)負(fù)壓增大導(dǎo)致靜脈回流增加,從而刺激血管內(nèi)皮釋放過(guò)多的縮血管活性物質(zhì),而舒血管活性物質(zhì)NO則分泌減少,導(dǎo)致縮血管因子作用占優(yōu)勢(shì),血管舒縮比例失衡,從而造成血管內(nèi)皮細(xì)胞功能障礙。本研究結(jié)果顯示,OSA組NO水平較對(duì)照組有更低的表達(dá),慢性間歇低氧條件下高血壓病人血清NO水平較OSA、高血壓病人更低,這與Moya等[20]研究結(jié)果一致。NO是由左旋精氨酸和氧分子結(jié)合產(chǎn)生的,OSA反復(fù)的低氧血癥導(dǎo)致氧化應(yīng)激使O2-生成過(guò)多,從而導(dǎo)致NO破壞增多,NO水平下降;而且低氧血癥導(dǎo)致氧分子降低,NO合成減少,促進(jìn)高血壓的發(fā)生發(fā)展。
在氧化應(yīng)激條件下,NO與O2-迅速反應(yīng)形成ONOO-,從而導(dǎo)致3-NT的生成。研究發(fā)現(xiàn)內(nèi)皮功能障礙時(shí)NOS表達(dá)和超氧化物產(chǎn)生同時(shí)增加,且與3-NT生成增加密切相關(guān)[21],而且NO有效性的減少與內(nèi)皮細(xì)胞的過(guò)氧亞硝酸鹽生成增加有關(guān)[6],從而加重血管內(nèi)皮的損傷,本研究結(jié)果顯示,各組中3-NT水平越高,NO表達(dá)水平就越低,3-NT、NO分別作為慢性間歇低氧誘發(fā)的高血壓的正向、負(fù)向調(diào)節(jié)因子,相關(guān)分析發(fā)現(xiàn)3-NT與NO呈負(fù)相關(guān)(r=-0.524,P<0.001)。
本研究通過(guò)檢測(cè)OSA合并高血壓病人3-NT、NO水平,從氧化應(yīng)激水平闡述OSA相關(guān)性高血壓的發(fā)病機(jī)制,結(jié)果表明OSA合并高血壓病人有更高水平的3-NT表達(dá)及更低水平的NO表達(dá),而且隨著OSA程度的加重,3-NT水平更高、NO水平更低,這表明OSA合并高血壓病人有更高水平的氧化應(yīng)激,而ONOO-清除劑逆轉(zhuǎn)慢性間歇低氧誘發(fā)的高血壓尚需進(jìn)一步研究證實(shí)。