引用本文: 馬曉蓉, 張靜宜, 宗運之, 王勇. 無創呼吸機治療對阻塞性睡眠呼吸暫停低通氣綜合征患者骨代謝和氧化應激影響的研究. 中國呼吸與危重監護雜志, 2022, 21(10): 731-736. doi: 10.7507/1671-6205.202208044 復制
阻塞性睡眠呼吸暫停綜合征(obstructive sleep apnea-hypopnea syndrome,OSAHS)是一種睡眠呼吸紊亂疾病,慢性間歇低氧(chronic intermittent hypoxia,CIH)是OSAHS患者特征性的病理生理特點,睡眠時反復發生缺氧和再氧合,氧自由基產生過多,破壞了氧化抗氧化平衡,導致氧化應激的發生,后者是OSAHS引起機體損傷的中心環節[1-3]。目前廣泛認為OSAHS有很高的骨質疏松的發生率。既往研究表明,OSAHS患者夜間反復發生的慢性間歇低氧可促進氧化應激反應,并且OSAHS有很高的骨質疏松的發生率。Chen等[4]對1377例OSAHS患者和20655例對照組進行回顧性研究,隨訪6年后發現患者診斷骨質疏松癥的風險是對照組的2.52倍;Yen等[5]回顧性隊列研究隨訪時間在10年以上,包括846例OSAHS患者和89380例對照組,結果顯示,有呼吸暫停的睡眠呼吸紊亂患者的骨質疏松風險比是2.98,而無呼吸暫停者是2.76,同時,女性和>64歲患者的骨質疏松風險明顯增高。OSAHS患者是否存在骨密度、骨保護素(osteoprotegerin,OPG)/核因子κ-B受體活化因子配體(receptor activator of nuclear factor-κB ligand,RANKL)系統異常,以及氧化應激是否與OPG/RANKL失衡相關,目前尚未有相關研究。無創通氣治療是OSAHS患者首選的治療方案,大量研究證明無創通氣治療后氧化應激水平得到改善,但對骨密度的影響結果尚不明確。在本研究中,我們通過測定OSAHS患者骨密度,抗氧化能力,并且觀察無創通氣治療對骨密度及骨代謝相指標的影響,以進一步探討OSAHS患者骨代謝異常、OPG/RANKL系統失衡與氧化應激的相關性。
1 資料與方法
1.1 臨床資料
自2020年9月至2021年9月,選擇在北京世紀壇醫院睡眠監測中心因打鼾就診并行多導睡眠(polysomnography,PSG)監測確診為OSAHS的男性患者98例,對照組為我院健康體檢者經PSG監測除外OSAHS的男性42例。測量受試者的體重指數(body mass index,BMI),兩組間年齡、BMI比較差異無統計學意義。
入組標準:經PSG檢測,符合OSAHS的診斷標準:阻塞性呼吸暫停指口鼻氣流消失或明顯減弱(較基線幅度下降≥90%),持續時間≥10 s,同時胸腹呼吸運動存在;低通氣指睡眠過程中口鼻氣流較基線水平下降≥30%伴有脈搏血氧飽和度(pulse oxygen saturation,SpO2)下降>4%,持續時間≥10 s,或者口鼻氣流較基線水平減低≥50%并伴有SpO2下降>3%,持續時間≥10 s。根據呼吸暫停低通氣指數(apnea hypopnea index,AHI)和夜間脈搏最低血氧飽和度(lowest pulse oxygen saturation,LSpO2)將病情分為輕度(AHI 5~15次/h,LSpO2 85%~90%),中度(AHI 15~30次/h,LSpO2 80%~84%),重度(AHI>30次/h,LSpO2<80%)[6]。
除外標準:(1)既往有骨骼系統疾病,如脆性骨折,尤其是髖部、尺橈骨遠端及椎體骨折史;(2)目前和(或)既往曾經吸入、口服或靜脈應用過糖皮質激素;(3)入組前1年內患有其他影響骨骼代謝的系統性疾病,如腎功能不全及甲狀腺、甲狀旁腺疾病;(4)入組前1年內曾服用過影響骨骼代謝的藥物;(5)酗酒;(6)曾診斷慢性阻塞性肺疾病、類風濕關節炎、慢性肝病、炎性腸病、多發性骨髓瘤、腦血管意外。
本研究方案得到首都醫科大學附屬北京世紀壇醫院倫理委員會批準,倫理學審批編號為sjtkyll-lx-2017(21),入組患者均簽署知情同意書。
1.2 方法
1.2.1 多導睡眠監測
采用美國Embla N7000多導睡眠監測系統。PSG觀察參數包括:(1)AHI:平均每小時呼吸暫停與低通氣的次數之和;(2)呼吸紊亂指數(respiratory disturbance index,RDI):平均每小時呼吸暫停、低通氣和呼吸努力相關微覺醒(respairory effort related awake,RERA)事件的次數之和;(3)氧減指數(oxygen desaturation index,ODI);(4)夜間LSpO2、夜間脈搏平均血氧飽和度(mean pulse oxygen saturation,MSpO2)。
1.2.2 嗜睡程度的評價
患者填寫Epworth嗜睡量表(Epworth sleepiness scale,ESS)問卷。
1.2.3 骨密度測定
測量入選者腰椎前后位腰一至腰四、股骨頸面積骨密度(bone mineral density,BMD),測量結果包括絕對值(g/cm2),骨密度水平用T值表示(表示與參考均值的標準差)。骨密度測量采用QDR-4500A型扇形束雙能X線吸收測定儀(美國Hologic公司)。無創呼吸機治療半年后復查腰椎及股骨頸BMD。
1.2.4 骨質疏松風險評估
入選者進行國際骨質疏松基金會骨質疏松癥風險一分鐘測試題調查。
1.2.5 血標本采集及檢測
患者在次日晨起PSG監測結束后留取空腹靜脈血,分離血清標本后置于–80 ℃冰箱保存。OPG、RANKL、TRAP-5b、BAP濃度采用酶聯免疫吸附試驗測定。TAOC濃度采用FRAP法。無創呼吸機治療半年后復查血清RANKL、OPG、TRAP-5b、BAP、TAOC水平。
1.2.6 無創呼吸機治療
遵循自愿原則,選擇28例重度OSAHS患者進行無創呼吸機治療,模式為持續氣道正壓通氣(continuous positive airway pressure,CPAP),呼吸機選用美國德百世(Devilbiss)DV54,平均每天治療(5.9±2.1)h,治療半年后進行多導睡眠監測。
1.3 統計學方法
采用SPSS 26.0統計軟件。計量資料數據進行正態性檢驗,符合正態分布的計量資料用均數±標準差(±s)表示,正態分布的計量資料數據兩組之間比較采用兩獨立樣本t檢驗,對于非正態分布變量,以中位數及四分位數間距表示,采用U檢驗。計數資料以例(%)表示,兩組間的差異性比較用χ2檢驗。非正態分布相關性分析采用Spearman相關系數檢驗,P<0.05為差異有統計學意義。
2 結果
2.1 一般資料
入選OSAHS患者組98例,其中輕中度組44例,重度組54例,正常對照組42例,均為男性。OSHAHS患者組AHI、ODI較對照組升高,LSpO2和MSpO2水平下降,兩組間差異有顯著性(P<0.05)。兩組間一般臨床資料、睡眠監測指標結果見表1。


2.2 腰椎及股骨頸BMD、T值測定
骨質疏松風險評估問卷患者組陽性率為79%,對照組為39%。OSAHS患者組和對照組腰椎BMD、腰椎T值、股骨頸BMD、股骨頸T值比較差異有統計學意義(P<0.05),提示OSAHS患者存在骨量減少。OSAHS患者輕中度組和重度組間腰椎BMD、股骨頸BMD比較差異無統計學意義(P>0.05)。結果見表1。
2.3 骨質疏松相關蛋白系統
反映破骨細胞分化的促進因子RANKL水平升高,破骨細胞分化抑制因子OPG水平、OPG/RANKL比值下降,兩組間比較差異有統計學意義(P>0.05)。骨形成指標BAP在患者組和對照組兩組間比較差異有統計學意義(P<0.05),骨吸收指標TRAP-5b在兩組間比較差異無統計學意義(P>0.05)。TAOC在患者組和對照組兩組間比較差異有統計學意義(P<0.05)。OSAHS輕中度組和重度組TAOC比較差異有統計學意義(P<0.05),OPG、RANKL、OPG/RANKL,TRAP-5b、BAP比較差異無統計學意義(P>0.05)。結果見表2。


2.4 睡眠監測指標與氧化應激指標的相關性分析
AHI、ODI和TAOC呈負相關(r=–0.271、–0.254,P=0.001、0.002)。BAP和LSpO2、TAOC呈正相關(r=0.259、0.168,P=0.002、0.047),LSpO2和TAOC呈正相關(r=0.246,P=0.003)。
2.5 CPAP治療前后OSAHS患者睡眠監測指標、氧化應激指標以及骨質疏松相關蛋白系統比較
OSAHS患者遵循自愿原則,28例重度患者選擇進行CPAP治療,平均每天治療(5.9±2.1)h,治療半年后復查PSG,AHI較治療前下降,治療前后比較差異有統計學意義(P<0.05)。治療半年后復查血清學指標,TAOC水平升高,OPG、RANKL、TRAP-5b和BAP水平無明顯變化(P>0.05)。與治療前比較,股骨頸和腰椎BMD值差異無統計學意義。結果見表3。


3 討論
在本研究中,OSAHS患者組骨質疏松風險評估問卷陽性率明顯高于對照組,同時,腰椎和股骨頸BMD、T值水平均較對照組降低。國外多項研究發現,OSAHS患者股骨頸BMD和T值降低,提示OSAHS患者存在骨代謝異常,可能是骨密度下降的危險人群。但是,輕中度組患者BMD與重度組比較沒有顯著性差異。Pazarli等[7]的研究觀察了OSAHS患者BMD和25-羥基維生素D(25-hydroxyvitamin D,25-OHD)水平,發現腰椎和股骨頸的BMD、T值和Z值在對照組、OSAHS輕中度組之間無明顯差異,AHI、ESS、ODI和BMD之間無相關性。在Qiao等[8]的研究中,肥胖者、輕中度和重度OSAHS患者BMD無明顯差異。在我們研究中,輕中度組和重度組患者的年齡及BMI匹配,但組間BMD比較無明顯差異,病例數偏少可能對結果產生影響,在以后的研究中可以擴大樣本量進一步研究。
骨質疏松癥的主要發病機制是機體的骨重建失衡,骨質疏松相關蛋白系統(OPG/RANKL)已經被證明是骨骼代謝和重塑的重要調節因子。RANKL和OPG分別是破骨細胞分化的促進因子和抑制因子,二者在體內保持一定的平衡,如果二者比率失去平衡,就可以引起骨代謝紊亂,產生骨量減少/骨質疏松。在既往研究中發現慢性阻塞性肺疾病患者存在OPG/RANKL失衡[9]。近年的研究結果發現,OSAHS的氧化應激反應可通過各種機制影響骨代謝[10-11]。在本研究中,OSAHS組OPG水平、OPG/RANKL比值顯著低于對照組,而RANKL水平升高。破骨細胞形成由OPG/RANKL的相對比決定,OPG阻止破骨細胞形成和活性,抑制骨吸收,OPG/RANKL比值增加有利于骨形成,反之,比值下降促進骨吸收,我們的研究結果中,患者組OPG/RANKL比值下降,呈現出RANKL占優勢的趨勢,反映體內骨吸收作用增強,與骨形成之間的平衡被打破,可引起骨代謝紊亂。另一方面,雖然結果未發現OPG、RANKL、OPG/RANKL在輕中度和中重度組間的顯著性差異,但是比較正常對照組下降,反映了在疾病早期病情較輕時,即可出現OPG/RANKL系統失衡。
CIH是OSAHS最重要的病理生理特點,類似于缺血再灌注,反復發生缺氧和再氧合,產生過多的氧自由基,導致氧化系統和抗氧化系統失衡。體內的氧化劑主要包括活性氧(reactive oxygen species,ROS)和活性氮(reactive nitrogen species,RNS)兩大類。多項研究表明,氧化應激、骨形成和成骨分化之間存在重要聯系[12-14]。在我們的研究中,OSAHS患者TAOC水平下降,并且與夜間最低血氧飽和度、AHI、ODI相關,并且病情分組之間也存在差異,提示隨著夜間呼吸紊亂程度加重,呼吸暫停導致反復間歇缺氧,嚴重的夜間低氧血癥引起氧化應激反應增強,抗氧化物質水平下降,導致氧化/抗氧化系統失衡,致使體內ROS生成增加,推測ROS可通過以下機制影響骨代謝:第一,ROS是成骨細胞凋亡的首要介導者,直接引起成骨細胞生成減少,并且使骨吸收作用增強,促進骨質疏松發展;第二,在骨吸收過程中活化狀態的破骨細胞內有大量的超氧陰離子(superoxide anion,O2–)生成,O2–通過增強破骨細胞的活性和促進破骨細胞生成而使破骨作用增強。Almeida等[15]的研究中,在骨髓間充質干細胞培養中加入H2O2,可以降低堿性磷酸酶活性,消除成骨細胞前體細胞的骨形成作用,該研究還顯示,ROS能增加成骨細胞RANKL的表達。Baek等[16]發現,H2O2能促進破骨細胞的數量和活性,增加RANKL的表達,但對OPG無影響,在給予過氧化氫酶處理后,破骨細胞分化受到抑制,RANKL的表達下降。第三,Xu等[17]發現CIH通過影響OPG/RANKL系統繼而激活骨形成調節通路。ROS作用于OPG/RANKL系統,誘導破骨細胞RANKL的表達,使RANKL水平升高,RANKL和OPG的平衡發生改變,促進破骨細胞的生成,使骨形成過程減弱,最終促進骨質疏松的發生和發展。
骨代謝指標是一種評估骨質量和未來發生骨折的風險的方法,對骨質疏松癥的早期診斷,骨質疏松癥患者的療效評價,規范治療及監測非常重要。骨組織在重建過程中骨基質不斷生成和分解,一些有相對特異性的基質產物、酶和裂解物進入血液或尿液,即骨轉換標志物(bone turnover markers,BTMs)。BTMs分為骨形成標志物和骨吸收標志物,BTMs與BMD結合可更好地預測骨折風險。血清BAP是成骨細胞合成的蛋白質,是反映成骨細胞活性和骨形成的特異性較強的標志物,其水平與成骨細胞和前成骨細胞活性成線性關系,被認為是最精確的骨形成標志物;而血清TRAP-5b是由破骨細胞產生的非膠原蛋白,破骨細胞將降解的膠原代謝產物吞入細胞中,并和含有TRAP-5b的細胞囊泡融合,在囊泡中膠原代謝產物被TRAP-5b產生的氧化應激產物破壞并和TRAP-5b一起從基底外側細胞膜分泌到細胞外,因此,血清TRAP-5b與骨吸收水平呈正相關。BTMs異常通常早于骨形態學的改變,并且是重要的骨折風險評價的手段。多項研究發現,在絕經期女性中,BTMs中的BAP和TRAP-5b發生改變,并和骨密度變化相關[18-19],我們既往的研究也發現OSAHS患者存在上述骨代謝指標的異常變化[20]。本研究中,OSAHS患者組BAP水平較對照組降低,并且,BAP與最低血氧飽和度、TAOC水平呈正相關,提示夜間缺氧誘發氧化應激反應增強,抗氧化能力下降,體內ROS堆積,促使間充質干細胞、成骨細胞和骨細胞凋亡,使骨形成減少。但本研究中,輕中度組和重度組之間BAP水平、以及反映破骨細胞活性的指標TRAP-5b沒有顯著性差異。上述結果表明,OSAHS患者患骨質疏松的風險增加,并且在疾病早期病情較輕時即可出現成骨細胞骨形成作用減弱。
CPAP是治療OSAHS臨床最常用的方法,CPAP治療后氧化應激水平得到改善。我們的研究中,OSAHS患者經無創呼吸機治療后低氧血癥糾正,氧化抗氧化失衡改善,但OPG/RANKL系統和BTMs的改變卻沒有統計學意義。我們的研究結果表明:OSAHS患者存在骨代謝調節分子OPG/RANKL系統失衡,同時存在氧化應激反應增強,但是,可能存在增齡或者治療時間的因素,氧化應激反應對OPG/RANKL系統以及骨代謝的影響仍需進一步的觀察研究。
本研究還存在以下不足之處:首先,可能由于樣本量所限,病情輕重程度間BMD、骨吸收標志物沒有差異性;其次,研究對象均為男性,因為樣本量小,并不能除外性別和吸煙的影響;因此將來需要開展較大樣本的研究,包括男性和女性、吸煙和未吸煙的OSAHS患者,以進一步明確OSAHS相關骨代謝異常的發病機制。后續進一步進行隨機對照研究,分析長期氣道正壓通氣對重度OSAHS患者骨代謝指標及骨質疏松的影響。另外,性腺功能減低、皮質醇增多癥、胰島素抵抗等這些內分泌疾病會造成骨丟失,進而引起骨質疏松,在本研究中未對相關指標進行研究,在未來OSAHS合并骨質疏松的研究中需給予重點關注。
利益沖突:本研究不涉及任何利益沖突。
阻塞性睡眠呼吸暫停綜合征(obstructive sleep apnea-hypopnea syndrome,OSAHS)是一種睡眠呼吸紊亂疾病,慢性間歇低氧(chronic intermittent hypoxia,CIH)是OSAHS患者特征性的病理生理特點,睡眠時反復發生缺氧和再氧合,氧自由基產生過多,破壞了氧化抗氧化平衡,導致氧化應激的發生,后者是OSAHS引起機體損傷的中心環節[1-3]。目前廣泛認為OSAHS有很高的骨質疏松的發生率。既往研究表明,OSAHS患者夜間反復發生的慢性間歇低氧可促進氧化應激反應,并且OSAHS有很高的骨質疏松的發生率。Chen等[4]對1377例OSAHS患者和20655例對照組進行回顧性研究,隨訪6年后發現患者診斷骨質疏松癥的風險是對照組的2.52倍;Yen等[5]回顧性隊列研究隨訪時間在10年以上,包括846例OSAHS患者和89380例對照組,結果顯示,有呼吸暫停的睡眠呼吸紊亂患者的骨質疏松風險比是2.98,而無呼吸暫停者是2.76,同時,女性和>64歲患者的骨質疏松風險明顯增高。OSAHS患者是否存在骨密度、骨保護素(osteoprotegerin,OPG)/核因子κ-B受體活化因子配體(receptor activator of nuclear factor-κB ligand,RANKL)系統異常,以及氧化應激是否與OPG/RANKL失衡相關,目前尚未有相關研究。無創通氣治療是OSAHS患者首選的治療方案,大量研究證明無創通氣治療后氧化應激水平得到改善,但對骨密度的影響結果尚不明確。在本研究中,我們通過測定OSAHS患者骨密度,抗氧化能力,并且觀察無創通氣治療對骨密度及骨代謝相指標的影響,以進一步探討OSAHS患者骨代謝異常、OPG/RANKL系統失衡與氧化應激的相關性。
1 資料與方法
1.1 臨床資料
自2020年9月至2021年9月,選擇在北京世紀壇醫院睡眠監測中心因打鼾就診并行多導睡眠(polysomnography,PSG)監測確診為OSAHS的男性患者98例,對照組為我院健康體檢者經PSG監測除外OSAHS的男性42例。測量受試者的體重指數(body mass index,BMI),兩組間年齡、BMI比較差異無統計學意義。
入組標準:經PSG檢測,符合OSAHS的診斷標準:阻塞性呼吸暫停指口鼻氣流消失或明顯減弱(較基線幅度下降≥90%),持續時間≥10 s,同時胸腹呼吸運動存在;低通氣指睡眠過程中口鼻氣流較基線水平下降≥30%伴有脈搏血氧飽和度(pulse oxygen saturation,SpO2)下降>4%,持續時間≥10 s,或者口鼻氣流較基線水平減低≥50%并伴有SpO2下降>3%,持續時間≥10 s。根據呼吸暫停低通氣指數(apnea hypopnea index,AHI)和夜間脈搏最低血氧飽和度(lowest pulse oxygen saturation,LSpO2)將病情分為輕度(AHI 5~15次/h,LSpO2 85%~90%),中度(AHI 15~30次/h,LSpO2 80%~84%),重度(AHI>30次/h,LSpO2<80%)[6]。
除外標準:(1)既往有骨骼系統疾病,如脆性骨折,尤其是髖部、尺橈骨遠端及椎體骨折史;(2)目前和(或)既往曾經吸入、口服或靜脈應用過糖皮質激素;(3)入組前1年內患有其他影響骨骼代謝的系統性疾病,如腎功能不全及甲狀腺、甲狀旁腺疾病;(4)入組前1年內曾服用過影響骨骼代謝的藥物;(5)酗酒;(6)曾診斷慢性阻塞性肺疾病、類風濕關節炎、慢性肝病、炎性腸病、多發性骨髓瘤、腦血管意外。
本研究方案得到首都醫科大學附屬北京世紀壇醫院倫理委員會批準,倫理學審批編號為sjtkyll-lx-2017(21),入組患者均簽署知情同意書。
1.2 方法
1.2.1 多導睡眠監測
采用美國Embla N7000多導睡眠監測系統。PSG觀察參數包括:(1)AHI:平均每小時呼吸暫停與低通氣的次數之和;(2)呼吸紊亂指數(respiratory disturbance index,RDI):平均每小時呼吸暫停、低通氣和呼吸努力相關微覺醒(respairory effort related awake,RERA)事件的次數之和;(3)氧減指數(oxygen desaturation index,ODI);(4)夜間LSpO2、夜間脈搏平均血氧飽和度(mean pulse oxygen saturation,MSpO2)。
1.2.2 嗜睡程度的評價
患者填寫Epworth嗜睡量表(Epworth sleepiness scale,ESS)問卷。
1.2.3 骨密度測定
測量入選者腰椎前后位腰一至腰四、股骨頸面積骨密度(bone mineral density,BMD),測量結果包括絕對值(g/cm2),骨密度水平用T值表示(表示與參考均值的標準差)。骨密度測量采用QDR-4500A型扇形束雙能X線吸收測定儀(美國Hologic公司)。無創呼吸機治療半年后復查腰椎及股骨頸BMD。
1.2.4 骨質疏松風險評估
入選者進行國際骨質疏松基金會骨質疏松癥風險一分鐘測試題調查。
1.2.5 血標本采集及檢測
患者在次日晨起PSG監測結束后留取空腹靜脈血,分離血清標本后置于–80 ℃冰箱保存。OPG、RANKL、TRAP-5b、BAP濃度采用酶聯免疫吸附試驗測定。TAOC濃度采用FRAP法。無創呼吸機治療半年后復查血清RANKL、OPG、TRAP-5b、BAP、TAOC水平。
1.2.6 無創呼吸機治療
遵循自愿原則,選擇28例重度OSAHS患者進行無創呼吸機治療,模式為持續氣道正壓通氣(continuous positive airway pressure,CPAP),呼吸機選用美國德百世(Devilbiss)DV54,平均每天治療(5.9±2.1)h,治療半年后進行多導睡眠監測。
1.3 統計學方法
采用SPSS 26.0統計軟件。計量資料數據進行正態性檢驗,符合正態分布的計量資料用均數±標準差(±s)表示,正態分布的計量資料數據兩組之間比較采用兩獨立樣本t檢驗,對于非正態分布變量,以中位數及四分位數間距表示,采用U檢驗。計數資料以例(%)表示,兩組間的差異性比較用χ2檢驗。非正態分布相關性分析采用Spearman相關系數檢驗,P<0.05為差異有統計學意義。
2 結果
2.1 一般資料
入選OSAHS患者組98例,其中輕中度組44例,重度組54例,正常對照組42例,均為男性。OSHAHS患者組AHI、ODI較對照組升高,LSpO2和MSpO2水平下降,兩組間差異有顯著性(P<0.05)。兩組間一般臨床資料、睡眠監測指標結果見表1。


2.2 腰椎及股骨頸BMD、T值測定
骨質疏松風險評估問卷患者組陽性率為79%,對照組為39%。OSAHS患者組和對照組腰椎BMD、腰椎T值、股骨頸BMD、股骨頸T值比較差異有統計學意義(P<0.05),提示OSAHS患者存在骨量減少。OSAHS患者輕中度組和重度組間腰椎BMD、股骨頸BMD比較差異無統計學意義(P>0.05)。結果見表1。
2.3 骨質疏松相關蛋白系統
反映破骨細胞分化的促進因子RANKL水平升高,破骨細胞分化抑制因子OPG水平、OPG/RANKL比值下降,兩組間比較差異有統計學意義(P>0.05)。骨形成指標BAP在患者組和對照組兩組間比較差異有統計學意義(P<0.05),骨吸收指標TRAP-5b在兩組間比較差異無統計學意義(P>0.05)。TAOC在患者組和對照組兩組間比較差異有統計學意義(P<0.05)。OSAHS輕中度組和重度組TAOC比較差異有統計學意義(P<0.05),OPG、RANKL、OPG/RANKL,TRAP-5b、BAP比較差異無統計學意義(P>0.05)。結果見表2。


2.4 睡眠監測指標與氧化應激指標的相關性分析
AHI、ODI和TAOC呈負相關(r=–0.271、–0.254,P=0.001、0.002)。BAP和LSpO2、TAOC呈正相關(r=0.259、0.168,P=0.002、0.047),LSpO2和TAOC呈正相關(r=0.246,P=0.003)。
2.5 CPAP治療前后OSAHS患者睡眠監測指標、氧化應激指標以及骨質疏松相關蛋白系統比較
OSAHS患者遵循自愿原則,28例重度患者選擇進行CPAP治療,平均每天治療(5.9±2.1)h,治療半年后復查PSG,AHI較治療前下降,治療前后比較差異有統計學意義(P<0.05)。治療半年后復查血清學指標,TAOC水平升高,OPG、RANKL、TRAP-5b和BAP水平無明顯變化(P>0.05)。與治療前比較,股骨頸和腰椎BMD值差異無統計學意義。結果見表3。


3 討論
在本研究中,OSAHS患者組骨質疏松風險評估問卷陽性率明顯高于對照組,同時,腰椎和股骨頸BMD、T值水平均較對照組降低。國外多項研究發現,OSAHS患者股骨頸BMD和T值降低,提示OSAHS患者存在骨代謝異常,可能是骨密度下降的危險人群。但是,輕中度組患者BMD與重度組比較沒有顯著性差異。Pazarli等[7]的研究觀察了OSAHS患者BMD和25-羥基維生素D(25-hydroxyvitamin D,25-OHD)水平,發現腰椎和股骨頸的BMD、T值和Z值在對照組、OSAHS輕中度組之間無明顯差異,AHI、ESS、ODI和BMD之間無相關性。在Qiao等[8]的研究中,肥胖者、輕中度和重度OSAHS患者BMD無明顯差異。在我們研究中,輕中度組和重度組患者的年齡及BMI匹配,但組間BMD比較無明顯差異,病例數偏少可能對結果產生影響,在以后的研究中可以擴大樣本量進一步研究。
骨質疏松癥的主要發病機制是機體的骨重建失衡,骨質疏松相關蛋白系統(OPG/RANKL)已經被證明是骨骼代謝和重塑的重要調節因子。RANKL和OPG分別是破骨細胞分化的促進因子和抑制因子,二者在體內保持一定的平衡,如果二者比率失去平衡,就可以引起骨代謝紊亂,產生骨量減少/骨質疏松。在既往研究中發現慢性阻塞性肺疾病患者存在OPG/RANKL失衡[9]。近年的研究結果發現,OSAHS的氧化應激反應可通過各種機制影響骨代謝[10-11]。在本研究中,OSAHS組OPG水平、OPG/RANKL比值顯著低于對照組,而RANKL水平升高。破骨細胞形成由OPG/RANKL的相對比決定,OPG阻止破骨細胞形成和活性,抑制骨吸收,OPG/RANKL比值增加有利于骨形成,反之,比值下降促進骨吸收,我們的研究結果中,患者組OPG/RANKL比值下降,呈現出RANKL占優勢的趨勢,反映體內骨吸收作用增強,與骨形成之間的平衡被打破,可引起骨代謝紊亂。另一方面,雖然結果未發現OPG、RANKL、OPG/RANKL在輕中度和中重度組間的顯著性差異,但是比較正常對照組下降,反映了在疾病早期病情較輕時,即可出現OPG/RANKL系統失衡。
CIH是OSAHS最重要的病理生理特點,類似于缺血再灌注,反復發生缺氧和再氧合,產生過多的氧自由基,導致氧化系統和抗氧化系統失衡。體內的氧化劑主要包括活性氧(reactive oxygen species,ROS)和活性氮(reactive nitrogen species,RNS)兩大類。多項研究表明,氧化應激、骨形成和成骨分化之間存在重要聯系[12-14]。在我們的研究中,OSAHS患者TAOC水平下降,并且與夜間最低血氧飽和度、AHI、ODI相關,并且病情分組之間也存在差異,提示隨著夜間呼吸紊亂程度加重,呼吸暫停導致反復間歇缺氧,嚴重的夜間低氧血癥引起氧化應激反應增強,抗氧化物質水平下降,導致氧化/抗氧化系統失衡,致使體內ROS生成增加,推測ROS可通過以下機制影響骨代謝:第一,ROS是成骨細胞凋亡的首要介導者,直接引起成骨細胞生成減少,并且使骨吸收作用增強,促進骨質疏松發展;第二,在骨吸收過程中活化狀態的破骨細胞內有大量的超氧陰離子(superoxide anion,O2–)生成,O2–通過增強破骨細胞的活性和促進破骨細胞生成而使破骨作用增強。Almeida等[15]的研究中,在骨髓間充質干細胞培養中加入H2O2,可以降低堿性磷酸酶活性,消除成骨細胞前體細胞的骨形成作用,該研究還顯示,ROS能增加成骨細胞RANKL的表達。Baek等[16]發現,H2O2能促進破骨細胞的數量和活性,增加RANKL的表達,但對OPG無影響,在給予過氧化氫酶處理后,破骨細胞分化受到抑制,RANKL的表達下降。第三,Xu等[17]發現CIH通過影響OPG/RANKL系統繼而激活骨形成調節通路。ROS作用于OPG/RANKL系統,誘導破骨細胞RANKL的表達,使RANKL水平升高,RANKL和OPG的平衡發生改變,促進破骨細胞的生成,使骨形成過程減弱,最終促進骨質疏松的發生和發展。
骨代謝指標是一種評估骨質量和未來發生骨折的風險的方法,對骨質疏松癥的早期診斷,骨質疏松癥患者的療效評價,規范治療及監測非常重要。骨組織在重建過程中骨基質不斷生成和分解,一些有相對特異性的基質產物、酶和裂解物進入血液或尿液,即骨轉換標志物(bone turnover markers,BTMs)。BTMs分為骨形成標志物和骨吸收標志物,BTMs與BMD結合可更好地預測骨折風險。血清BAP是成骨細胞合成的蛋白質,是反映成骨細胞活性和骨形成的特異性較強的標志物,其水平與成骨細胞和前成骨細胞活性成線性關系,被認為是最精確的骨形成標志物;而血清TRAP-5b是由破骨細胞產生的非膠原蛋白,破骨細胞將降解的膠原代謝產物吞入細胞中,并和含有TRAP-5b的細胞囊泡融合,在囊泡中膠原代謝產物被TRAP-5b產生的氧化應激產物破壞并和TRAP-5b一起從基底外側細胞膜分泌到細胞外,因此,血清TRAP-5b與骨吸收水平呈正相關。BTMs異常通常早于骨形態學的改變,并且是重要的骨折風險評價的手段。多項研究發現,在絕經期女性中,BTMs中的BAP和TRAP-5b發生改變,并和骨密度變化相關[18-19],我們既往的研究也發現OSAHS患者存在上述骨代謝指標的異常變化[20]。本研究中,OSAHS患者組BAP水平較對照組降低,并且,BAP與最低血氧飽和度、TAOC水平呈正相關,提示夜間缺氧誘發氧化應激反應增強,抗氧化能力下降,體內ROS堆積,促使間充質干細胞、成骨細胞和骨細胞凋亡,使骨形成減少。但本研究中,輕中度組和重度組之間BAP水平、以及反映破骨細胞活性的指標TRAP-5b沒有顯著性差異。上述結果表明,OSAHS患者患骨質疏松的風險增加,并且在疾病早期病情較輕時即可出現成骨細胞骨形成作用減弱。
CPAP是治療OSAHS臨床最常用的方法,CPAP治療后氧化應激水平得到改善。我們的研究中,OSAHS患者經無創呼吸機治療后低氧血癥糾正,氧化抗氧化失衡改善,但OPG/RANKL系統和BTMs的改變卻沒有統計學意義。我們的研究結果表明:OSAHS患者存在骨代謝調節分子OPG/RANKL系統失衡,同時存在氧化應激反應增強,但是,可能存在增齡或者治療時間的因素,氧化應激反應對OPG/RANKL系統以及骨代謝的影響仍需進一步的觀察研究。
本研究還存在以下不足之處:首先,可能由于樣本量所限,病情輕重程度間BMD、骨吸收標志物沒有差異性;其次,研究對象均為男性,因為樣本量小,并不能除外性別和吸煙的影響;因此將來需要開展較大樣本的研究,包括男性和女性、吸煙和未吸煙的OSAHS患者,以進一步明確OSAHS相關骨代謝異常的發病機制。后續進一步進行隨機對照研究,分析長期氣道正壓通氣對重度OSAHS患者骨代謝指標及骨質疏松的影響。另外,性腺功能減低、皮質醇增多癥、胰島素抵抗等這些內分泌疾病會造成骨丟失,進而引起骨質疏松,在本研究中未對相關指標進行研究,在未來OSAHS合并骨質疏松的研究中需給予重點關注。
利益沖突:本研究不涉及任何利益沖突。