阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征患者血清白细胞介素-18、基质金属蛋白酶-9水平及意义

范嘉铨，陈飞鹏

(广州医学院第二附属医院呼吸科，广东 广州 510260)

阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征(OSAHS)，是以睡眠时间断出现的上气道部分或完全阻塞，造成反复的呼吸暂停、破坏正常睡眠结构同时伴有打鼾、白天嗜睡等症状为特征的一组综合征。OSAHS与心脑血管疾病的发病率和死亡率密切相关，是多种心脑血管疾病的独立危险因素[1]，但其确切的发病机制尚不明确。心脑血管疾病的病理生理基础是动脉粥样硬化(AS)，近几年研究发现炎症是动脉粥样硬化进程中的关键因素[2]，参与炎症反应的细胞因子及细胞因子网络的研究及功能评价越来越受到重视，血清炎性标志物的评价已成为心脑血管疾病发病危险性预测的重要工具。白细胞介素18(IL-18)及基质金属蛋白酶9(MMP-9)，参与了动脉粥样硬化的发生、发展乃至动脉粥样硬化斑块破裂的整个过程。本研究旨在探讨OSAHS患者血清中IL-18、MMP-9的变化及意义。

1 材料与方法

1.1 对象选择2010年1月至2011年3月在广州医学院第二附属医院睡眠中心经多导睡眠监测仪 (美国伟康Alice4)诊断为OSAHS的患者85例，均为男性，年龄 26～69 岁，平均(42±10)岁；体重指数(BMI)为(28.50 2.69)kg/m2。按照呼吸暂停低通气指数(AHI)将OSAHS组进一步分为轻度组 (5次／h≤AHI<20次／h)30 例、中度组(20 次 ／h≤AHI<40 次 ／h)25 例、重度组(AHI≥40次／h)30例。选择同期在广州医学院第二附属医院就诊，经多导睡眠监测仪监测AHI<5次／h的年龄、体重指数与OSAHS组相匹配的25例男性作为对照组。所有入选者均无冠心病史，无糖尿病，近2周内无感染、创伤和手术，未使用过抗炎药物，无全身性疾病(如恶性肿瘤、甲状腺功能减低症、肾上腺皮质增生症)，无长期服用非甾体类药和口服抗凝药等病史。各组研究对象年龄、体重指数无统计学差异(P>0．05)，具有可比性(见表 1)。

1.2 材料和方法

1.2 .1多导睡眠呼吸监测(PSG监测)所有研究对象保证在安静舒适的状态下，应用美国伟康公司Alice4多导睡眠呼吸监测仪连续监测研究对象至少7h睡眠时的口鼻气流、胸腹呼吸运动、体位及鼾声，记录并计算出：睡眠呼吸暂停低通气指数(AHI)、最低SpO2等睡眠呼吸指数。OSAHS的诊断依据中华医学会呼吸病学分会睡眠呼吸疾病学组制定的诊断标准，即睡眠呼吸暂停低通气指数(apnea hypopnea index，AHI)，指平均每小时睡眠中呼吸暂停加上低通气的次数)≥5次/h。AHI<5则排除 OSAHS。1.2.2标本处理 各组均于PSG监测的次日晨7:00空腹抽取静脉血4ml，尽快离心后取血清，置-20℃保存待测(严格按照试剂说明书要求)。

1.2 .3 IL-l8及MMP-9的检测 两者都是采用ELISA法。两者试剂盒都是购自美国R&D SYS-

TEMS，严格按照试剂说明书要求进行检测。两者工作原理相同：采用的是生物素双抗体夹心酶联免疫吸附法(ELISA)测定样品中人白介素-18(IL-18)或MMP-9的水平。向预先包被了人白介素-18(IL-18)或MMP-9单克隆抗体的酶标孔中加入白介素-18(IL-18)或MMP-9，再加入生物素标记的抗IL-18抗体或抗MMP-9抗体，再与链霉亲和素-HRP结合，形成免疫复合物，再经过温育(37℃1h)和洗涤，洗涤5次，去除未结合的酶，然后加入底物A、B，产生蓝色，并在酸的作用下转化成最终的黄色。颜色的深浅与样品中人白介素-18(IL-18)或MMP-9的浓度呈正相关。终止后立即在450nm处读数，绘制标准曲线，根据标准品的浓度及对应的OD值计算出标准曲线的直线回归方程，再根据样品的OD值在回归方程上计算出对应的样品浓度。

1.2 .4应用SPSS 13.0软件进行统计分析。数据用均数±标准差(x±s)表示，组间比较采用方差分析和LSD检验，变量间的相关性采用person相关分析。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 一般临床资料 OSAHS各组与正常对照组在年龄、体重、BMI的比较中，差异无统计学意义(见表1)。

2.2 ①比较OSAHS组(轻度、中度、重度)与正常对照组血清IL-18、MMP-9水平中发现OSAHS各组比正常对照组明显升高，差异均有统计学意义(见表1)。②OSAHS组的严重程度越重，IL-18及MMP-9的水平越高，差异有统计学意义。③OSAHS组血清IL-18和MMP-9呈显著正相关，且分别与睡眠呼吸有关监测指标密切相关(见表2)。

表1 各组基本情况比较()组别

表2 OSAHS组血清白细胞介素18、基质金属蛋白酶9与睡眠呼吸指数间相关性

3 讨论

IL-18是近年来新发现的一种具有多向性效应的促炎症因子，它在炎症反应链中起着关键性的作用。IL-18属于IL-1家族，具有免疫调节功能。IL-18通过与其受体IL-18R相结合发挥生物学活性。IL-18R复合物属于IL-1受体(IL-1R)家族，是由A、B两部分亚基组成。IL-18Rot亚基为结合部，与IL-18有较弱的亲和力；IL-18R15亚基为信号转导部，它不直接结合IL-18，但是与IL-18Rex形成复合物，该复合物与IL-18有较强的亲和力，具有信号传递 作 用[3，4]。 Sahar 等[5]研 究 发 现 ，IL-18 通 过 p38 MAPK和JNK信号通路可诱导AP-1、NF-kB及其他转录基因表达，进一步促进IL-6、IL-8等炎症因子表达增加。Mallat等[6]报道通过逆转录一聚合酶链反应、Western blot、免疫组织化学手段检测到在人的颈动脉粥样斑块内IL-18及其信号受体IL-18R链高度表达。IL-18主要定位于巨噬细胞，在平滑肌细胞内也有表达，而IL-18R定位于内皮细胞及巨噬细胞，研究同时还利用实时定量聚合酶链反应比较了颈动脉稳定斑块和不稳定斑块，结果发现不稳定斑块较稳定斑块IL-18mRNA表达明显增加 (P＜0.01)。该实验表明，IL-18与AS有关，并参与稳定斑块向不稳定斑块发展的过程。Thompson SR等[7]通过对冠心病病人的研究发现，IL-18在冠心病的发生及发展中起着重要作用。

MMP-9是明胶酶的一种，又称明胶酶B(gelatinase B)或92kDⅣ型胶原，其分子量约为92000，降解变性的Ⅰ型胶原、天然的Ⅳ、Ⅴ、Ⅶ、Ⅹ、Ⅺ及纤维蛋白原等。人的MMP-9启动子区包括活化蛋白AP-1、AP-2、刺激蛋白SP-1因子结合位点、核转录因子NF-κB、ETS结合位点和转化因子TGF—B抑制元件[8]。MMP-9的调节包括基因转录水平的调节、酶原活化的调节及活化后的调节三大方面，其转录水平的调节可能通过转录因子活化白·I(Ap-1)和核转录因子-κB(NF-κB)途径实现[9]。 它在体内可被多种细胞，如单核细胞、巨噬细胞、成纤维细胞、中性粒细胞、血管平滑细胞、内皮细胞等分泌。它为降解细胞外基质(ECM)所需，参与了人类的各种生理和病理过程。ECM是血管壁的主要成分，AS的形成正是ECM重构的过程。Galis ZS等人[10]研究发现正常人和鼠的动脉血管平滑肌细胞均表达MMP-2及MMP-9，两者活性在损伤的血管重建动物模型中均显著上调，损伤部位的MMP-9高度表达，可降解ECM，促进动脉血管平滑肌细胞的增殖和移行，在AS的发生、发展等过程中发挥重要作用。Loftus等[11]在对患者颈动脉内膜中的粥样斑块进行研究发现，在斑块内存在MMP-9，并发现围绕斑块核心特别是在斑块的“帽子”及“肩位”部位高水平染色与明显的炎症细胞浸润、主要是巨噬细胞作用区域相一致。巨噬细胞是确定的MMP-9的产生者。Inokubo等、Nomoto等[12，13]的研究证实了急性冠脉综合征患者的血浆MMP-9水平明显增高。Zouridakis[14]等的研究显示，MMP-9是冠状动脉病变进展的独立预测因子。Reynolds等[15]研究显示MMP-9与急性期脑梗死的诊断相关性较强，说明MMP-9也参与了脑梗死的病理过程，与脑血管的斑块不稳定有关。

本研究结果发现IL-18、MMP-9水平在OSAHS患者与正常对照组相比明显升高(P＜0.01)，血清IL-18、MMP-9与OSAHS患者AHI呈正相关，与睡眠呼吸障碍事件时最低SaO2呈负相关，说明IL-18、MMP-9与OSAHS病情严重程度有关，OSAHS病情越重，IL-18、MMP-9越高。OSAHS是一种氧化应激性疾病，睡眠中反复出现的间歇性低氧和再氧合对组织产生类似于缺血-再灌注的损伤，促使白细胞活化，产生过多的自由基、超氧阴离子、超氧化物等，直接损害内皮细胞，引起各种炎症因子的释放，而炎症在动脉粥样硬化的过程中起着非常关键的作用，那么我们可以猜想，OSAHS之所以易患心脑血管并发症，极大可能与炎症有关。本研究结果发现，在OSHAS组患者中，血清IL-18及MMP-9存在明显正相关，这说明两者存在一定联系，那么两者的关系链是怎样的呢？由于OSAHS患者在睡眠中反复出现间歇性低氧和再氧合，直接损害内皮细胞，引起IL-18等炎症因子的释放，IL-18通过以下两种种途径在动脉粥样硬化中起重要作用：①IL-18通过P38MAP和JNK通道诱导NF-κB、AP-1的表达增加，进一步促进IL-6、IL-8等炎症因子的表达，而国内外多项研究发现IL-6、IL-8能促进MMP-9的表达增加[16，17]；②IL-18 与巨噬细胞 IL-18R 结合，进一步促进MMP-9表达增加。联合检测血清IL-18、MMP-9可能预示OSAHS患者病情的发展，但由于本研究例数及研究年限有限，血清IL-18及MMP-9是否能作为OSAHS患者心脑血管并发症的预测因子有待进一步研究。

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