OSAHS手术前后呼出气冷凝液中瘦素检测的临床意义

梁伟英 吴平安 朱洪蕾 邓意红 赵丹芸 关亚峰 曾敬贤

【摘要】目的探讨呼出气冷凝液（EBC）中瘦素检测对评估OSAHS的严重程度及手术疗效的意义。方法根据多导睡眠监测（PSG）检查结果，实验共纳入中重度OSAHS组33例、轻度OSAHS组20例、对照组20例（慢性扁桃体炎患者经PSG检查排除OSAHS）。OSAHS患者接受保留悬雍垂的改良悬雍垂腭咽成形术（RUPPP）。采用 ELISA检测EBC中瘦素水平，并分析中重度OSAHS组EBC中瘦素水平手术前后变化，瘦素与BMI、呼吸睡眠紊乱指数（AHI）、最低血氧饱和度（LSaO2）的相关性。结果中重度OSAHS组晨起EBC中瘦素水平高于轻度OSAHS组（LSDt=5039，P<005）与对照组（LSDt=5859，P<005）；轻度OSAHS组与对照组比较， 差异无统计学意义（LSDt=0830，P>005）。中重度OSAHS组手术后EBC中瘦素水平降低，与手术前比较，差异有统计学意义（t=11088，P<005）。中重度OSAHS组EBC中瘦素水平分别与BMI（r=0773，P<001）、AHI（r=0796，P<001）呈正相关，与LSaO2呈负相关（r=-0875，P<001）。结论EBC中瘦素水平在中重度OSAHS患者中显著升高，与OSAHS的严重程度有相关性，可作为评价OSAHS患者严重程度及手术疗效的评价方法。

【关键词】阻塞性睡眠呼吸暫停低通气综合征；呼出气冷凝液；瘦素

Clinical significance of preoperative and postoperative detection of leptin in exhaled breath condensate of patients with obstructive sleep apneahypopnea syndromeLiang Weiying， Wu Pingan， Zhu Honglei， Deng Yihong， Zhao Danyun， Guan Yafeng， Tsang RK Department of Otorhinolaryngology Head and Neck Surgery， University of Hong KongShenzhen Hospital，Shenzhen 518053，China

Corresponding author， Tsang RK，Email：rkytsang@hkuhk

【Abstract】ObjectiveTo investigate the clinical significance of leptin in the exhaled breath condensate（EBC） in evaluating the severity of patients with obstructive sleep apneahypopnea syndrome（OSAHS）and clinical efficacy of modified uvulopalatopharyngoplasty with uvula preservation （RUPPP） MethodsAccording to the results of polysomnography （PSG） test， 33 patients were diagnosed with moderate and severe OSAHS， 20 patients with mild OSAHS， and 20 patients with chronic tonsillitis were recruited into the control group Patients with OSAHS underwent RUPPP The level of leptin in EBC was quantitatively measured by ELISA In the moderate and severe OSAHS group， the changes of leptin levels in EBC were investigated before and after surgery The correlation between leptin， BMI， apnoeahypopnoea index （AHI） and LSaO2 was statistically analyzed ResultsIn the morning， the level of leptin in EBC in the moderate and severe OSAHS group was significantly higher than those in the mild OSAHS （LSDt=5039， P<005） and control groups （LSDt=5859，P<005） No statistical significance was observed between the mild OSAHS and control groups （LSDt=0830，P>005） In the moderate and severe OSAHS group， the level of leptin in EBC was significantly downregulated after surgery （t=11088， P<005） In the moderate and severe OSAHS group， the level of leptin in EBC was significantly positively correlated with BMI （r=0773， P<001） and AHI （r=0796， P<001）， whereas negatively associated with LSaO2 （r=-0875， P<001） ConclusionsThe level of leptin in EBC is significantly elevated in patients with moderate and severe OSAHS It is correlated with the severity of OSAHS， which can be utilized as an evaluation biomarker to evaluate the severity and surgical efficacy in OSAHS patients

【Key words】Obstructive sleep apnea hypopnea syndrome； Exhaled breath condensate； Leptin

OSAHS是一种在睡眠中反复上气道软组织完全或部分堵塞，引起反复睡眠呼吸暂停、睡眠期間血氧频繁下降的疾病，严重时可导致高血压病、冠状动脉粥样硬化性心脏病（冠心病）、糖尿病、心律失常、猝死等并发症[12]。目前，国内外均采用多导睡眠监测（PSG）诊断OSAHS，并以睡眠呼吸暂停低通气指数（AHI）及最低血氧饱和度（LSaO2）的分级来判定OSAHS的严重程度[34]。但此标准仍存在不足之处，如AHI、LSaO2均相同的患者，因为呼吸暂停或缺氧的持续时间不同，缺氧的严重程度不同，导致机体器官病理生理的损害程度也存在着差别[1]。缺氧导致OSAHS产生全身和局部的氧化应激反应，体内血液或体液中细胞因子的浓度呈现连续的变化，与OSAHS的缺氧程度相关[5]。本研究通过检测OSAHS 患者呼出气冷凝液（EBC）中的细胞因子瘦素水平的变化，探讨其与疾病严重程度及手术疗效的相关性，为OSAHS的诊断及疗效随访提供一个简单无创的生物监测指标。

对象与方法

一、研究对象

实验组：研究对象为2014年7月至2017年6月收住院进行首次手术的OSAHS患者53例，分为轻度OSAHS组20例，中重度OSAHS组33例；女15例，男38例，年龄26～49岁；所有患者电子喉镜Muller检查判定阻塞平面主要位于腭咽水平；按Friedman分型系统评分，均属于Friedman staging Ⅰ型或Friedman staging Ⅱ型合并扁桃体2～4度肥大患者[6]。诊断标准：经PSG（Embla S4000 32导联多功能睡眠监测系统）夜间7 h监测。轻度：5≤AHI<15；中度：15≤AHI<30；重度：AHI≥30（次/小时）。记录受试者BMI和睡眠中AHI、LSaO2[3]。排除标准：OSAHS以外的其它肺部疾病、甲状腺功能亢进症、甲状腺功能减退症、神经精神疾病、重症肌无力、声带麻痹等因素引起的睡眠呼吸障碍。对照组：20例成人慢性扁桃体炎患者，均行PSG检查排除OSAHS。3组患者性别分布、年龄比较差异均无统计学意义（P均>005），见表1。所有研究对象在睡眠监测前24 h内不能喝茶、咖啡、饮酒或服用镇静药。

二、方法

53例实验组OSAHS患者行保留悬雍垂的改良悬雍垂腭咽成形术（RUPPP），20例对照组患者行单纯双侧扁桃体切除术，手术前和手术治疗3个月后检查EBC中瘦素水平。

EBC收集：根据Horvath Ⅰ推荐的方法，采用购自美国Respiratory Research公司的Rtube EBC收集装置，收集晚上PSG监测前30 min内、早晨监测结束后30 min内的EBC，-70℃冰箱冻存[7]。用ELISA检测EBC的瘦素水平，试剂盒购自上海酶联生物科技有限公司。

三、统计学处理

采用SPSS 190进行分析。计数资料组间比较用χ2检验；符合正态分布的计量资料以±s表示，组内前后对比采用配对资料t检验，多组间比较用方差分析，两两比较采用LSDt检验；相关性采用Pearson相关分析。P<005为差异有统计学意义。

结果

一、3组患者手术前组内瘦素水平比较

对照组和轻度OSAHS组患者晨起瘦素水平与睡前比较，差异均无统计学意义（P均>005）；中重度OSAHS组患者晨起瘦素水平比睡前高，比较差异有统计学意义（t=5344，P<005）。3组患者睡前EBC中瘦素水平的差异无统计学意义（F=0901，P>005）。轻度OSAHS组患者的晨起EBC中瘦素水平较对照组升高，但两者比较差异无统计学意义（P>005）；中重度OSAHS组晨起EBC中瘦素水平较轻度OSAHS组、对照组高，差异均有统计学意义（P均<005），见表2。

二、 轻度OSAHS组和中重度OSAHS组手术前后瘦素水平比较

中重度OSAHS组经RUPPP手术治疗后3个月，晨起瘦素水平与手术前比较，差异有统计学意义（t=11088，P<005）；轻度OSAHS组经RUPPP手术治疗后3个月，晨起瘦素水平与手术前比较，差异无统计学意义（t=1437，P>005），见表3。

讨论

OSAHS在成人的患病率为2%～4%，随着生活水平的提高和生活方式的改变，OSAHS的患病率在近20年有逐年增长的趋势[8]。改良悬雍垂腭咽成形术仍然是治疗OSAHS的主要手术方法。但由于OSAHS堵塞部位的多平面性，以及OSAHS的发病受神经体液活动、肺通气功能等多因素影响，手术的长期疗效不稳定，有学者提出需关注OSAHS的病因学研究，根据病因制定个体化的治疗方案[9]。

目前公认，肥胖是OSAHS发病的主要危险因素。瘦素是调节脂肪代谢的重要细胞因子。因此瘦素在OSAHS发病及治疗中的作用机制受到越来越多的关注。瘦素由白色脂肪分泌，穿越血脑屏障后与下丘脑中的瘦素受体结合而发挥作用，参与食欲控制、机体代谢和能量平衡[10]。瘦素水平与体内脂肪量堆积及载脂蛋白相关，提示瘦素在OSAHS发病的病理生理中起作用[11]。巫翠华等[12]研究表明OSAHS肥胖患者EBC中瘦素水平较OSAHS非肥胖患者高，与本研究中OSAHS患者EBC中瘦素水平和BMI呈正相关相一致，进一步说明了高瘦素水平与肥胖是OSAHS严重程度的相关因素。

上气道解剖结构狭窄和影响上气道扩张肌张力的神经肌肉活动在睡眠时期维持上气道的通畅在OSAHS的发病机制中得到认识[13]。越来越多的实验证明瘦素在调节通气功能及上气道堵塞中也起到重要作用[10，14]。动物模型试验，例如瘦素基因缺陷小鼠，在片段睡眠刺激或缺氧状态下，低瘦素水平导致了睡眠结构紊乱，上气道塌陷，通气功能不良，以及高碳酸血症[10]。然而在人体的研究中，往往OSAHS患者呈现出外周血中高瘦素水平与高脂血症并存，与动物实验研究低瘦素水平小鼠导致OSAHS的数据不相符，学者们设想OSAHS患者的高瘦素血症可能存在瘦素抵抗的情况，即外周血液中瘦素不能发挥到调节代谢的作用，相当于能起作用的功能性瘦素水平低，这种设想与动物实验的结果相一致并被实验证实[1517]。瘦素抵抗是导致肥胖的诱因[18]。瘦素抵抗有两种理论，一种是外周血中的瘦素不能有效地通过血脑屏障运送到中枢，与下丘脑的瘦素受体结合，即外周性瘦素抵抗；另一种是特定的中枢神经元与瘦素结合反应功能受损，即中枢性瘦素抵抗[1517]。瘦素抵抗的结果是，正常浓度的内源性瘦素不能充分发其作用而代偿性升高，导致高瘦素血症出现。Lin等[19]多名学者研究表明瘦素抵抗与OSAHS 患者所存在的体脂超载、异位分布以及睡眠呼吸障碍、代谢综合征等问题关系密切。无论是外周性抵抗，还是中枢性抵抗，动物实验证明当去除高脂肪食物后，瘦素抵抗作用会减弱，肥胖的小鼠变瘦，睡眠缺氧状况得以改善，说明瘦素抵抗是可逆性的[1517]。这为OSAHS肥胖患者的低脂肪饮食的治疗方案提供了理论依据。

是高瘦素血症（瘦素抵抗）导致OSAHS发病，还是OSAHS缺氧等导致OSAHS患者高瘦素血症，其因果关系尚有待进一步探究。OSAHS患者长期反复缺氧造成应激激素的分泌增加以及葡萄糖代谢的异常，可能加剧肥胖并进一步加重瘦素抵抗。瘦素抵抗使脂肪合成增加和選择性在上气道局部沉积，导致睡眠时气道塌陷甚至闭塞加重。缺氧与高瘦素血症可能互为恶性循环的促进因素，这可能是OSAHS患者若不进行干预治疗，病情只会越来越重的原因。本研究中轻度OSAHS患者EBC中瘦素水平与非OSAHS组无显著差异，而中重度OSAHS组的瘦素水平明显高于前2组，表明OSAHS患者体内瘦素水平的升高需要一定缺氧程度的积累才可诱发，或者瘦素水平升高到一定程度才可导致OSAHS患者病情的加重，在PSG检测上体现为AHI升高，LSaO2降低，EBC中瘦素水平与AHI呈正相关，与LSaO2呈负相关。美国心脏睡眠健康研究的大样本多中心临床试验证明，AHI>15次/小时将增加心脑血管并发症的发生，叶京英等[20]认为轻度OSAHS一般仅需要运动减肥等保守干预，而AHI≥15次/小时的中重度患者必须气导正压通气或手术等治疗。本研究中轻度OSAHS组EBC中瘦素水平无升高，仅中重度OSAHS组瘦素水平明显升高，提示EBC中检测的瘦素水平与OSAHS临床需要治疗的严重程度更加相符。

既往对OSAHS患者瘦素水平检查多数是通过组织活检及抽取血液标本检测，操作具有有创性和局限性。EBC检测是近年来发展起来的一种无创检测呼吸道细胞因子水平的方法，Carpagnano等[21]最早在非小细胞肺癌患者的EBC中发现瘦素、IL2、TNFα等细胞因子水平升高。EBC检测在OSAHS领域尚处于起步探索阶段。曹淑芳等[22]检测47例OSAHS患者及40名非OSAHS对照者EBC中瘦素水平，实验组明显高于对照组，并与AHI呈正相关。王胜国等[23]检测18例OSAHS患者口咽组织中瘦素受体表达增高。Lin等[19]研究OSAHS患者UPPP术后3个月血清瘦素水平较术前下降。与本研究中重度OSAHS患者EBC瘦素水平升高，术后瘦素水平较术前降低相一致，表明了可以用EBC的瘦素水平代替血清或组织中瘦素水平评价OSAHS尤其是中重度患者的严重程度及手术疗效。

本研究表明，通过EBC检测瘦素水平的方法安全、无创，适用于对OSAHS高危人群进行筛查，也可作为OSAHS的疾病严重程度和手术疗效的监测手段，为OSAHS的诊断治疗提供一个简单易行的生物监测指标。

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