阻塞性睡眠呼吸暂停综合征(OSAS)是一种呼吸性睡眠障碍,其特征是夜间反复出现上呼吸道部分或完全阻塞。这种阻塞通常伴随着上呼吸道气流的减少(低通气)或完全停止(呼吸暂停)。在低通气或呼吸暂停期间,肺泡通气减低会导致动脉血中的血氧饱和度(SaO2)下降,同时动脉二氧化碳分压(PaCO2)上升,这种OSAS患者在夜间反复发生的缺氧及复氧会导致机体发生间歇性缺氧,其直接后果是氧化失衡,活性氧产生,炎症级联反应激活,促炎和抗炎细胞因子增加。
动脉粥样硬化(atherosclerosis, AS)是临床常见疾病,是缺血性心脑血管病的主要病理基础。大量基础和临床研究证实,其是一种慢性炎症性疾病,是血管壁对各种损伤的一种异常反应,具有经典炎症的变性、渗出及增生。
OSAS导致AS的可能机制
1. 内皮细胞受损
动脉粥样硬化常认为起始于内皮细胞的破坏,其常发生于动脉的分叉处,该区域血管内皮细胞相较于其他血管内皮细胞呈线状形不同,该区域血管内皮细胞呈圆石块形状,单核细胞和(或)巨噬细胞通过此区域血管内皮易达皮下间隙,从而始动AS的发生过程。
2. 脂代谢紊乱
脂蛋白水平增高时易导致泡沫细胞产生的低密度脂蛋白(LDL)和其他蛋白穿过内皮细胞进入内皮下间隙,脂蛋白进到中膜后,堆积在平滑肌细胞间、胶原和弹力纤维上,引起平滑肌细胞增生。同时在这里LDL被氧化成氧化型LDL (Ox-LDL),后者导致内皮细胞损伤同时还刺激内皮细胞和平滑肌细胞分泌调节单核细胞/巨噬细胞聚集的单核细胞趋化因子(MCP-1),它吸引血液中的单核细胞从内皮细胞转移到内皮下间隙,之后活化成为巨噬细胞,并吸收Ox-LDL,成为富含胆固醇酯的泡沫细胞,而泡沫细胞是早期动脉粥样硬化的标志。
3. 单核细胞与巨噬细胞
单核细胞和(或)巨噬细胞较容易通过受损或动脉分叉处血管内皮达皮下间隙,活化成为巨噬细胞在吸收Ox-LDL后变成泡沫细胞。
胰高糖素样肽-1 (glucagon-like peptide-1, GLP-1)可能通过抑制巨噬细胞泡沫化,抑制ApoE-/-小鼠动脉粥样硬化的发生发展。在间歇性缺氧的条件下观察到巨噬细胞向促炎性M1巨噬细胞极化。M1巨噬细胞释放更高水平的TNF-α,IL-1,IL-6具有较高的分化簇CD80表达,而M2巨噬细胞表达较高水平的IL-10、TGF-α、CD163+,研究显示RAGE激活可促进巨噬细胞分泌促炎细胞因子,如IL-1,IL-6和TNF-α。RAGE的敲除显著降低了IH暴露的THP-1巨噬细胞M1标记物的基因表达。证明IH诱导M1巨噬细胞极化,RAGE信号起到了关键作用。
有相关研究证实:
1) 不同间歇低氧暴露时间均会引起外周血多形核中性粒细胞(PMN)凋亡延迟;随着间歇低氧暴露时间的延长,PMN凋亡有增加趋势。
2) 间歇低氧条件下大鼠PMN与内皮细胞直接共培养与间接共培养均可引起粘附作用增强,直接共培养对黏附作用的增强程度高于间接共培养。
3) 间歇低氧大鼠PMN与内皮细胞直接共培养与间接共培养均促进内皮细胞凋亡,直接共培养重于间接共培养。
4) 抗氧化剂Tempol可部分改善PMN对内皮细胞的粘附和致凋亡损伤作用;同时OSAS患者的夜间低氧血症可引起血清中IL-6、CRP等水平增高,刺激循环中可溶性粘附分子如ICAM-1、VCAM-1表达增加。同时,低氧也能通过激活NF-kb等核转录因子直接上调ICAM-1等的表达。这些粘附分子含量的增加继而刺激中性粒细胞等粘附于血管内皮,启动动脉粥样硬化的病理过程。
此外炎症组织释放的白细胞介素I (IL-1)及肿瘤坏死因子(TNF-α)细胞因子可活化血管内皮细胞并刺激E选择素的合成。静息时,当内皮细胞受炎性因子白细胞介素1、肿瘤坏死因子、细菌脂多糖等刺激后,E选择素的表达增加。E选择素有介导活化内皮细胞与中性粒细胞黏附作用,还能介导内皮细胞与单核细胞、记忆T细胞嗜酸及嗜碱性粒细胞、血液树突状淋巴细胞、前T细胞等的结合。
4. 其他
此外有实验发现高碳酸血症显著改变了大鼠粪便中微生物丰富度、昼夜节律及代谢组成。间歇性缺氧导致大鼠血液呈现高碳酸状态的同时,粪便中微生物的种群中促进动脉粥样硬化的菌落有明显增加,且各种菌群的昼夜变化也被打乱。此外,肠道菌群代谢所产生的物质也有所改变,更倾向于促进动脉粥样硬化的发生,同时代谢产物的昼夜节律也被打乱。通过对间歇性缺氧条件下大鼠基因选择性研究发现长期间歇性缺氧可能对实验中研究的转录基因组产生负面影响,这可能导致血管组织的功能下降促进动脉粥样硬化的发生。
OSAS的治疗研究
医疗工作中常常建议OSAS患者采取限制饮食、控制体重的办法改善患者OSAS相关表现。中、重度患者同时可以加用器械辅助治疗。CPAP为2013年OSAS诊疗指南的成人治疗首选方式,即患者夜间入睡佩戴面罩持续将正压气流送人气道,使气道在整个呼吸周期因处于正压状态而不出现塌陷,来治疗OSAS。患者UA、sICAM-1、NF-κB、Nesfatin-1水平比治疗后下降;AHI及TSTSO2 < 90%有所下降;观察组生活质量(quality of life score, QOL)评分较治疗前有所改善。并且可以改善患者睡眠呼吸功能,降低气道阻力及改善肺动态顺应性。CPAP治疗后,临床相关夜尿症减少了三分之一(在被诊断为OSAS的患者中,夜尿症的患病率在男女中均为75.8%)。此外,持续使用CPAP与认知障碍的延迟发作有关,并被认为是保护AD患者认知功能、抑郁、睡眠质量和结构以及日间嗜睡的有效方法。
综上所述,OSAS与AS常同时存在,且通过相关研究可以认为二者存在因果关系,并存在相互促进进而导致二者疾病进一步加重的可能。在治疗同时患有这二者疾病的人群,需要针对二者间相互促进的恶性循环中下手。既往的研究表明治疗OSAS时AS也可以获益。
参考来源:游振宁, 杨青岩. 阻塞性睡眠呼吸暂停综合征与动脉粥样硬化研究进展[J]. 临床医学进展, 2022, 12(8): 7284-7291.