阻塞性睡眠呼吸暂停患者血白三烯B4和动脉粥样硬化关系的研究

马海英，赵兴云，田 哲

(1．大连市中心医院 呼吸内科，辽宁 大连116033；2．大连市中心医院 超声科，辽宁 大连116033)

马海英(1972-)，女，主任医师。E-mail：mahaiying999@sina.com

论著

10.11724/jdmu.2017.05.05

阻塞性睡眠呼吸暂停患者血白三烯B4和动脉粥样硬化关系的研究

马海英1，赵兴云1，田 哲2

(1．大连市中心医院 呼吸内科，辽宁 大连116033；2．大连市中心医院 超声科，辽宁 大连116033)

目的研究不同缺氧程度阻塞性睡眠呼吸暂停(OSA)患者血清白三烯B4(leukotriene B4，LTB4)水平和动脉粥样硬化的关系，探讨OSA患者发生心血管疾病的可能机制。方法选取非肥胖无心血管疾病的OSA患者40例和正常对照组20例，按照平均血氧饱和度分为轻度缺氧OSA组(SpO2>94%)(18例)和中重度缺氧OSA组(SpO2≤94%)(22例)，检测颈动脉内膜中层厚度(IMT)和颈动脉直径，各组均于睡眠监测后采空腹静脉血，应用酶联免疫吸附法(ELISA)检测血清LTB4水平，评估LTB4和不同缺氧程度OSA以及早期动脉粥样硬化的关系，及OSA患者经过自动持续气道正压通气(Auto-CPAP)或持续气道正压通气(CPAP)治疗后LTB4的变化。结果中重度缺氧OSA组较轻度缺氧OSA组、对照组LTB4水平升高，差异有统计学意义(P<0.05)。LTB4值与夜间最低和平均血氧饱和度(SpO2)、氧减指数(ODI)、血氧饱和度<0.9时间占睡眠时间百分比(SLT90%)、睡眠呼吸暂停低通气指数(AHI)均相关(P<0.05)，多元回归分析显示平均SpO2是LTB4水平最强的独立预测因素(P=0.0005，P<0.05)。在中重度缺氧OSA组中，LTB4和颈动脉直径相关(P<0.05)，然而在各组中颈动脉IMT均与LTB4无相关(P=0.77)。中重度缺氧OSA组中15例患者经过3个月的Auto-CPAP或CPAP治疗，LTB4水平下降，差异有统计学意义(P<0.05)。结论在OSA患者中LTB4产生增加，与氧减饱和度严重性相关，LTB4促进中重度缺氧OSA患者的血管重塑。

阻塞性睡眠呼吸暂停；白三烯B4；动脉粥样硬化

阻塞性睡眠呼吸暂停(OSA)的特点为低氧与正常氧频繁交替，属于间歇低氧，导致氧化应激和炎症反应，普遍认为OSA的炎症反应是动脉粥样硬化发生、发展的基础发病机制之一[1]。白三烯B4(leukotriene B4，LTB4)被认为是一急性炎症介质，对血管的完整性具有直接的影响，不仅可使血管通透性增加以及细胞骨架中肌动蛋白微纤维改变，还可直接影响冠状动脉收缩和血流，与许多呼吸系统和心血管系统疾病的发生和发展密切相关[2-3]。目前对不同严重程度OSA患者体内LTB4的变化和动脉粥样硬化关系的研究甚少。本研究通过观察炎症因子LTB4和OSA缺氧严重性的关系，评估LTB4和动脉粥样硬化早期标志(颈动脉内膜中层厚度和颈动脉直径)的关系，确定自动持续气道正压通气(Auto-CPAP)或持续气道正压通气(CPAP)在LTB4产生的作用，从而探讨LTB4在OSA所致动脉粥样硬化发病机制中的作用。

1 资料与方法

1.1 研究对象

选取 2016年3月至 2017年3月于大连市中心医院门诊和住院，按照《阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征诊治指南(2011年修订版)》[4]经便携式睡眠监测仪确诊为 OSA的患者40例，其中男33例，女7例；按照血氧饱和度(SpO2)分为轻度缺氧OSA组(SpO2>94%)18例和中重度缺氧OSA组(SpO2≤94%)22例。轻度缺氧OSA组平均年龄(48.4±7.7)岁，中重度缺氧 OSA组平均年龄(50.9±6.9)岁。OSA组除外标准：高血压、房颤或频发早搏(10次/min)、糖尿病、脑卒中、哮喘、慢性阻塞性肺病，过敏性疾病、鼻炎、关节炎、口腔颌面部手术或任何影响LTB4水平的药物治疗。为了对动脉粥样硬化混杂危险因素影响最小化，年龄>60岁和体重指数>30 kg/m2除外。另选同期20例健康志愿者为对照组，经便携式睡眠监测仪除外OSA患者，男16例，女4例；平均年龄 (46.8±7.5)岁；对照组均无心血管疾病史、炎症、睡眠障碍性疾病和任何药物治疗。

1.2 睡眠呼吸监测

睡眠监测所有研究对象均使用JF-1000便携式睡眠仪进行连续7 h的睡眠检测，获得睡眠呼吸暂停低通气指数(AHI)、氧减指数(ODI)、血氧饱和度<0.9时间占睡眠时间百分比(SLT90%)、最低和平均血氧饱和度(SpO2)等参数。

1.3 生化指标和LTB4检测

睡眠监测后立即采集血样，检测LTB4、胆固醇、高密度脂蛋白、低密度脂蛋白、甘油三脂、空腹血糖水平，酶联免疫吸附法(ELISA)试剂盒(美国RB公司)测定LTB4浓度。

1.4 颈动脉内膜中层厚度(IMT)和颈动脉直径检测

应用彩色多勒超声诊断仪。备检者取仰卧位，去枕平卧，双臂置于身体两侧，头部尽量仰伸使颈部充分暴露，头转向被检测的对侧。取颈动脉分叉处近端后壁1.0 cm处测量颈总动脉内膜至中层的厚度，测量3次取平均值。测定颈动脉收缩期和舒张期直径，直径为血管内膜前后壁的距离。

1.5 治疗效果观察

中重度缺氧OSA组中15例患者行Auto—CPAP或CPAP治疗，压力范围6～18 cmH2O，3个月后复查睡眠呼吸监测和LTB4。

1.6 统计学方法

用SPSS17.0软件包处理数据，进行统计分析。计量资料用表示，组间均数比较用配对t检验或χ2检验。计数资料比较采用χ2检验，同参数之间的相关性分析采用PERSON相关分析和多元逐步回归分析，P<0.05认为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1不同程度缺氧OSA组与对照组一般资料和基线临床参数比较

各组性别、年龄、BMI、血压、空腹血糖、胆固醇、低密度脂蛋白、高密度脂蛋白比较，差异均无统计学意义(P>0.05)。甘油三脂在轻度缺氧OSA、中重度缺氧OSA组与对照组比较升高，差异有统计学意义(P<0.05)。见表1、表2。

表1 不同程度缺氧OSA组与对照组基线资料比较

BMI为体重指数；SBP为收缩压；DBP为舒张压

表2 不同程度缺氧OSA组与对照组生化指标结果比较

1)与轻度缺氧OSA组比较，P<0.05；2)与中重度缺氧OSA组比较，P<0.05

2.2 不同程度缺氧OSA组与对照组睡眠监测结果比较

对照组与轻度缺氧OSA组、中重度缺氧OSA组比较AHI、ODI降低，差异均有统计学意义(P<0.05)。中重度缺氧OSA组与对照组、轻度缺氧OSA组比较SLT90%、夜间最低和平均SpO2降低，差异均有统计学意义(P<0.05)。见表3。

表3 不同程度缺氧OSA组与对照组睡眠参数比较

1)与轻度缺氧OSA组比较，P<0.05；2)与中重度缺氧OSA组比较，P<0.05；3)与对照组比较，P<0.05。AHI为呼吸暂停低通气指数；ODI为氧减指数；SLT90%为血氧饱和度<0.9时间占睡眠时间百分比

2.3 不同程度缺氧OSA组与对照组LTB4和早期动脉粥样硬化指标比较

中重度缺氧OSA组较轻度缺氧OSA组、对照组LTB4水平升高，差异有显著性意义(P<0.05)。各组间IMT和颈动脉直径差异均无显著性意义(P>0.05)。见表4。

表4 不同程度缺氧OSA组与对照组LTB4和早期动脉粥样硬化指标比较

1)与对照组比较，P<0.05；2)与轻度缺氧OSA组比较，P<0.05

2.4 OSA患者血LTB4和年龄、BMI、睡眠参数、生化指标相关性分析

LTB4值与夜间平均SpO2、最低SpO2、SLT90%、AHI、ODI均相关(P<0.05)，而与年龄、血脂、空腹血糖、BMI水平均无关 (P>0.05)。多元回归分析显示平均SpO2是LTB4水平最强的独立测预因素(P=0.0005，P<0.05)。见表5。

表5 OSA患者血LTB4和年龄、BMI、睡眠参数、生化指标相关性分析

Tab 5 Correlation coefficients between leukotriene B4 and age, BMI, sleep parameter and biochemical variables in OSA patients

LTB4rP年龄0.130.20BMI0.220.17AHI0.460.003ODI0.570.000SLT90%0.710.000平均SpO2-0.790.000最低SpO2-0.670.000空腹血糖0.140.39胆固醇0.150.35高密度脂蛋白0.170.28低密度脂蛋白0.250.11甘油三脂0.180.25

2.5 LTB4和早期动脉粥样硬化关系分析

在中重度缺氧OSA组中，LTB4与收缩期颈动脉直径相关(r=0.83；P<0.05)、与舒张期颈动脉直径(r=0.85；P<0.05)相关，然而在各组中颈动脉IMT均与LTB4不相关(P=0.77)。

2.6 中重度缺氧OSA患者3个月的Auto—CPAP或CPAP治疗后比较

15例中重度缺氧OSA患者经过3个月的Auto—CPAP或CPAP治疗后与治疗前比较，BMI差异无统计学意义(P>0.05)，AHI、ODI、SLT90%下降，平均和最低SpO2升高，LTB4水平下降，差异均有统计学意义(P<0.05)。见表6。

表6 OSA患者Auto—CPAP或CPAP治疗后有关指标的变化

3 讨 论

OSA与高血压、冠心病、心力衰竭、脑卒中等心脑血管疾病的发病密切相关，是独立于性别、年龄、肥胖等传统因素之外心血管疾病的独立危险因素。OSA的特点为低氧与正常氧频繁交替，属于间歇低氧，与持续低氧不同，持续低氧表现以适应为主的过程，而间歇缺氧和再氧和会出现类似缺血、再灌注损伤，表现为一个氧化应激过程，引起中性粒细胞和单核细胞内活性氧簇(ROS)过量生成，氧自由基增多，刺激粘附分子生成，引发循环血和组织中的中性粒细胞、淋巴细胞和单核细胞等免疫相关细胞的增多和激活，产生系统性炎症。Back等[5]对人冠状动脉平滑肌细胞进行体外培养，发现加入LTB4后能够促进人冠状动脉平滑肌细胞的迁移和增殖，提示LTB4在血管内膜增生以及动脉粥样硬化中的作用。已有研究证实，在动脉粥样硬化的早期阶段，LTB4具有重要作用，可以促使早期血管重塑[6-7]，通过对早期动脉粥样硬化和血管成形术后再狭窄的研究，表明LTB4受体在血管内皮细胞和平滑肌细胞表达增加，提示LTB4受体可能成为治疗动脉粥样硬化、预防再狭窄的一个靶点[8]。5脂氧合酶(5-LO)是调节白三烯生成的关键酶，大量研究表明5-LO途径参与了动脉粥样硬化的炎症反应，因为5-LO活性是由细胞氧化状态和ROS调节，所以OSA病人ROS产生的增加会激活LTB4途径，LTB4产生增多。

本研究证实，LTB4在中重度缺氧OSA患者中增加，经过多元回归分析，决定LTB4产生的主要决定因素是平均血氧，提示间歇低氧导致的氧减饱和度在OSA患者LTB4产生起了主要作用，与Lefebvre等[7]研究一致。国外有几个有关OSA和心血管病的关系研究[9-10]，但是包括肥胖病人，在有关肥胖的OSA患者氧化应激和炎症介质的研究中已经证实肥胖是这种生物学变化的主要原因，避免这种限制的经典方法是将OSA组和对照组相匹配，本研究只选择中年非肥胖患者，避免了其他混杂因素的干扰，突出了间歇低氧在OSA患者LTB4产生的作用，虽然甘油三脂在OSA患者显著升高，但是与LTB4产生无关，提示甘油三脂在OSA患者中与LTB4水平无关。

因为LTB4是动脉粥样硬化的介质，LTB4和各种早期血管重塑标志物与动脉粥样硬化的关系已经广泛探索，有研究证实，颈动脉IMT与血管动脉粥样硬化程度、心肌梗塞及脑卒中的发病率有很好相关性[11]，也有证据证实颈动脉直径的增加与早期血管重塑有良好的相关性[12-14]，发现颈动脉扩张是早期动脉粥样硬化阶段的代偿机制。本研究证实在中重度缺氧OSA组中，LTB4和收缩期、舒张期颈动脉直径相关，然而在各组中颈动脉IMT均与LTB4无关。先前几个研究证实OSA患者颈动脉IMT增加[15-17]，而且其中一个研究证实颈动脉IMT只在重度OSA患者增加[16]，而颈动脉直径在中重度OSA均有显著性增高，这提示颈动脉直径可能是一个更加敏感的提示动脉粥样硬化早期表现的指标。也许解释了为什么本研究只有颈动脉直径与LTB4相关。

如果缺氧应激是一个促进LTB4途径激活的因素，那么CPAP治疗应该能够降低LTB4形成，本研究证实了这一点，这与一项CPAP减轻OSA患者动脉粥样硬化早期表现研究[18]相一致，经过4个月CPAP治疗后颈动脉IMT 明显降低，而颈动脉直径未见明显改变，提示OSA是动脉粥样硬化的独立危险因素，本研究进一步证实在混杂因素最小化条件下，Auto—CPAP或CPAP能够减少LTB4产生，并限制动脉粥样硬化进展。

总之，在OSA患者中LTB4产生增加，与氧减饱和度严重性相关，本研究证实LTB4可能是OSA患者中一个新的解释早期动脉粥样硬化和氧减饱和度严重性关系的介质，LTB4促进中重度缺氧OSA患者的血管重塑,为OSA患者心血管并发症防治提供新思路。

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StudyofleukotrieneB4andearlymediatorsofatherosclerosisinobstructivesleepapneapatients

MA Haiying1, ZHAO Xingyun1,TIAN Zhe2

(1.DepartmentofRespiratoryMedicine,DalianCentralHospital,Dalian116033，China; 2.DepartmentofUltrasound,DalianCentralHospital,Dalian116033，China)

ObjectiveTo investigate the relationship between serum leukotriene B4 (LTB4) level and atherosclerosis in obstructive sleep apnea (OSA) patients with different severity of oxygen desaturation，and to explore the possible mechanisms of cardiovascular diseases in OSA patients．MethodsStudy objects included 40 non-obese OSA patients without a cardiovascular history and 20 healthy volunteers. The mean SpO2was used to divide the OSA patients into mild hypoxic OSA group (SpO2>94%) and moderate-to-severe hypoxic OSA group (SpO2≤94%). An overnight sleep study was followed by first-morning blood sampling, Carotid intima-media thickness (IMT) and lumina diameter measurement. Serum LTB4 levels were measured by ELISA. The relationships between serum LTB4 level and degree of OSA hypoxia as well as early atherosclerosis markers were evaluated. The effect of Auto continuous positive airway pressure (Auto-CPAP) or continuous positive airway pressure (CPAP) on LTB4 production was also studied.ResultsThe serum LTB4 level in moderate to severe hypoxic OSA group was higher than that in mild hypoxic OSA group and control group (P<0.05)．The serum LTB4 level was correlated with mean and minimal arterial oxygen saturation (SpO2), ODI, SLT90%and AHI (allP<0.05)．Multiple regression analysis revealed that the mean arterial oxygen saturation (SpO2) was an independent risk factor to influence the level of serum LTB4 in patients with OSA(P<0.05).LTB4 production was correlated with luminal diameter in patients with a mean SpO2≤94% but not with IMT. Auto-CPAP or CPAP significantly reduced LTB4 production in the fifteen moderate-to-severe hypoxic OSA patients.ConclusionsLeukotriene B4 production is increased in OSA patients in relation to oxygen desaturation. Leukotriene B4 could promote early vascular remodelling in moderate-to-severe hypoxic OSA patients.

obstructive sleep apnoea；leukotriene B4；atherosclerosis

R56

A

1671-7295(2017)05-0437-05

马海英，赵兴云，田哲.阻塞性睡眠呼吸暂停患者血白三烯B4和动脉粥样硬化关系的研究[J].大连医科大学学报，2017,39(5)：437-441.

2017-07-26；

2017-09-19)