持续气道正压通气对阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征合并高血压患者外周血淋巴细胞DNA的影响

2014-04-14 05:29史可云谢婧蒋建中丁伟良朱文娇马铁梁
江苏大学学报(医学版) 2014年5期
关键词:核率染色体外周血

史可云,谢婧,蒋建中,丁伟良,朱文娇,马铁梁*

(江苏大学附属宜兴医院1.老年医学科,2.中心实验室,江苏宜兴214200)

持续气道正压通气对阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征合并高血压患者外周血淋巴细胞DNA的影响

史可云1,谢婧1,蒋建中1,丁伟良2,朱文娇2,马铁梁2*

(江苏大学附属宜兴医院1.老年医学科,2.中心实验室,江苏宜兴214200)

目的:探讨持续气道正压通气(continuous positive airway pressure,CPAP)治疗前后阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征(obstructive sleep apnea hypopnea syndrome,OSAHS)合并高血压患者外周血淋巴细胞DNA损伤的变化和意义。方法:采用多导睡眠仪对确诊的53例OSAHS患者(OSAHS组,包括单纯OSAHS 27例,合并高血压26例),以及体检健康志愿者33例(对照组)进行睡眠监测。使用Epworth嗜睡量表(Epworth sleepiness scale,ESS)评估患者白天嗜睡状况和睡眠呼吸暂停的严重程度,用胞质阻滞法(cytokinesis blocked micronucleus,CBMN)检测外周血淋巴细胞DNA损伤情况。结果:与对照组比较,OSAHS组呼吸暂停低通气指数(apnea-hypopnea index,AHI)、外周血淋巴细胞微核率、染色体桥率和核芽率均明显升高,而夜间最低血氧饱和度(LSpO2)、夜间平均血氧饱和度(MSpO2)明显降低(P<0.05或P<0.01)。治疗前,与单纯OSAHS患者比较,合并高血压患者AHI明显升高(P<0.01),而MSpO2及LSpO2明显降低(P<0.05);而治疗后,OSAHS组患者AHI、ESS、血压、微核率、染色体桥率、核芽率均明显降低,而LS-pO2、MSpO2明显升高(P<0.05或P<0.01)。合并高血压组治疗后的MSpO2明显低于单纯OSAHS组(P<0.01)。结论:CPAP可减轻OSAHS患者外周血淋巴细胞的DNA损伤,缓解高血压症状,其机制可能与CPAP对患者心血管功能的改善有关。

高血压;阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征;DNA损伤;持续气道正压通气;淋巴细胞

阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征(obstructive sleep apnea hypopnea syndrome,OSAHS)以患者睡眠过程中的短暂呼吸停滞、夜间间歇缺氧以及反复上呼吸道阻塞为特点,往往会导致血氧饱和度降低并且患者反复觉醒。该病使正常睡眠中断,从而影响患者白天精神状态,进而导致生活质量降低。在一般人群中,有3%~7%的人会受到OSAHS的影响[1-2],而有研究显示,OSAHS和高血压、心血管疾病有关,OSAHS患者常常伴有高血压[3-4]。对于OSAHS的治疗,最有效的手段是持续气道正压通气(continuous positive airway pressure,CPAP),但是具体机制不明。因此,本研究使用胞质阻滞法检测OSAHS合并高血压患者外周血淋巴细胞微核的发生率[5],期望从遗传学角度获得治疗OSAHS的线索,以提高患者的生活质量。

1 对象与方法

1.1 对象

53例OSAHS患者均为2011年10月至2013年 12月在江苏大学附属宜兴医院呼吸内科初诊的住院病例,均有睡眠时打鼾、呼吸暂停、白天嗜睡症状,经多导睡眠仪(polysomnography,PSG)进行睡眠监测获得确诊,包括单纯OSAHS 27例,合并高血压26例,年龄38~67(51.5±9.6)岁,体质量指数(body mass index,BMI)平均为(27.6±4.2)kg/m2。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诊断标准[6],高血压诊断依据《中国高血压防治指南2010》诊断标准[7],并在确诊后排除肾源性等继发性高血压。另选取同期在我院体检的健康志愿者33例,年龄35~67(50.7±9.5)岁,BMI(25.5±2.0)kg/m2;经询问病史、进行相关检查及整夜PSG监测,排除OSAHS[睡眠呼吸暂停低通气指数(apnea hypopnea index,AHI)<5次/h]。所有研究对象均排除其他慢性呼吸系统疾病、代谢系统疾病、肾脏疾病、感染性疾病和其他系统慢性疾病,未使用过抗炎、抗凝等药物,从未服用过对血压、睡眠有影响的药物。全部研究对象均知情同意。

1.2 方法

1.2.1 多导睡眠呼吸监测 采用美国伟康公司生产的Alice24 PSG记录仪进行夜间PSG监测≥7 h。检查前24 h内禁服安眠药、酒、茶和咖啡等,且1周内无上呼吸道感染等疾病感染史。采用AHI、夜间平均血氧饱和度(mean pulse oxygen saturation,MS-pO2)、夜间最低血氧饱和度(lowest pulse oxygen saturation,LSpO2)、收缩压和舒张压反映患者疾病的客观严重程度。使用Epworth嗜睡量表(Epworth sleepiness scale,ESS)[8]评估患者白天嗜睡状况和睡眠呼吸暂停的严重程度。

1.2.2 治疗 经鼻持续气道正压通气(nasal continuous positive airway pressure,nCPAP)治疗持续2周,每日治疗时间控制在8 h左右。

1.2.3 胞质阻滞法(cytokinesis blocked micronucleus assay,CBMN)检测外周血淋巴细胞DNA损伤状态 用抗凝管采集静脉血1.0 mL,在采血后使用1640混合培养基在细胞培养箱中培养(Hyclone公司)44 h,加细胞松弛素B(美国Sigma公司),终质量浓度6μg/mL,继续培养72 h。1 000 r/min离心5 min,吸去上清液,留下约0.5 mL,加入7 mL已4℃预冷的0.075 mol/L KCl溶液,充分混匀。加入新配制的固定液(甲醇∶冰醋酸为3∶1)5 mL固定,立即1 000 r/min离心8 min,去上清液。同法固定2次,吸尽上清液,加入固定液0.2~0.5 mL,混匀后滴片,Giemsa染色8 min后,取出用水冲洗,自然干燥,尽量使用同一批次的试剂。镜检:计数1 000个双核细胞,计算微核率(‰)、染色体桥率(‰)、核芽率(‰)[7],采用双盲法进行统计。

1.3 统计学处理

应用SPSS 12.0统计软件分析数据,计量数据以均数±标准差±s)表示,两组间的比较使用t′检验,CPAP治疗前后的比较使用配对t检验,P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 一般情况

OSAHS组患者年龄、BMI和性别与对照组间的差异无统计学意义(P均>0.05),而AHI、ESS总分均比对照组明显升高,LSpO2、MSpO2则明显降低(P均<0.01)。见表1。

表1 两组患者一般资料 ±s

组别 性别(男/女) (次/h) ESS总分 LSpO2(%)AHI MSpO2(%)收缩压(mmHg)舒张压(mmHg )对照组 33(17/16) 3.4±0.7 6.8±1.6 91.9±1.3 95.2±2.7 120.7±8.5<0.01 <0.01 <0.01 <0.01 <0.01 <0.01 74.1±7.5 OSAHS组 53(30/23) 41.6±26.3 12.5±4.4 69.6±11.7 87.5±6.3 135.4±16.1 86.9±13.8 t′ 10.582 8.640 -13.746 -9.624 6.778 5.549 P

2.2 微核率、染色体桥率、核芽率的比较

OSAHS组治疗前的微核率、染色体桥率和核芽率均明显高于对照组(P<0.05),且OSAHS合并高血压患者又明显高于单纯OSAHS组。经CPAP治疗后,所有OSAHS患者的微核率、染色体桥率和核芽率均明显下降(P<0.05)。见表2。

表2 OSAHS患者治疗前后外周血淋巴细胞DNA损伤指标 ±s,‰

a:P<0.05,b:P<0.01,与对照组比较;c:P<0.01,与治疗前比较;d:P<0.05,与单纯OSAHS组比较

微核率 染色体桥率 核芽率治疗前 治疗后 治疗前 治疗后 治疗前 治疗后对照组 33 12.6±5.4 — 4.0±2.1 — 3.6±2.9组别n—OSAHS组 53 38.8±10.0b 18.1±4.1c 7.4±6.0b 3.6±3.0c 7.6±4.1a 4.7±2.7c单纯OSAHS组 27 36.7±9.4 17.7±3.9c 5.8±4.8 3.0±2.6c 6.9±3.8 3.8±2.1c合并高血压组 26 41.0±10.2d 18.5±4.3c 9.0±6.7d 4.3±3.3c 8.5±4.3d 5.7±2.9c

2.3 各组临床疗效比较

与治疗前比较,单纯OSAHS和合并高血压患者治疗后AHI、ESS和血压明显降低,而LSpO2、MSpO2明显升高(P<0.05或P<0.01)。治疗前,与单纯OSAHS患者比较,合并高血压患者AHI明显升高(P<0.01),而MSpO2及LSpO2显著降低(P<0.05);而治疗后,与单纯OSAHS患者组比较,合并高血压患者组仅有MSpO2较低(P<0.01),其他指标则无明显差异(P>0.05)。见表3。

表3 各组OSAHS患者疗效比较 ±s

a:P<0.05,b:P<0.01,与单纯OSAHS组治疗前比较

组别 n治疗 AHI(次/h) (kg/m2) ESS LSpO2(%)BMI MSpO2(%)收缩压(mmHg)舒张压(mmHg )6.3 135.4±16.1 86.9±13.8后 28.9±16.7 27.7±4.1 8.9±2.8 80.8±6.1 91.4±2.6 127.6±12.4 81.9±10.4 t 6.834 -1.292 8.275 -8.964 -5.053 4.970 5.148 P <0.01 0.202 <0.01 <0.01 <0.01 <0.01 <0.01单纯OSAHS组27前 24.6±15.1 27.6±3.5 11.5±4.3 76.1±9.3 89.6±3.9 122.7±11.1 76.0±9.8后 21.3±13.3 27.6±3.5 8.4±2.4 83.5±3.4 92.1±1.7 120.9±9.4a 74.5±8.3 t 2.877 1.442 4.907 -4.461 -3.132 2.178 2.126 P <0.01 0.161 <0.01 <0.01 <0.01 <0.05 <0.05合并高血压组26 前 59.3±23.8b 27.7±4.7 13.7±4.4 62.7±10.0a 85.3±7.5b 145.6±8.6b 98.3±5.6b后 36.9±16.4 27.7±4.7 9.5±3.1 77.9±6.9 90.7±3.1b 134.6±11.2 89.6±5.5 t 9.333 -1.335 6.957 -9.734 -4.141 5.405 5.554 P OSAHS组 53前 41.6±26.3 27.6±4.2 12.5±4.4 69.6±11.7 87.5±<0.01 0.194 <0.01 <0.01 <0.01 <0.01 <0.01

3 讨论

OSAHS患者在睡眠过程中上气道坍塌阻塞,使得呼吸反复暂停,并有血氧饱和度下降等病理生理改变。间歇性低氧导致机体产生较多的氧自由基而打破原有的氧平衡,进而引起氧化应激[9],进一步导致心血管疾病的发生[10]。氧化应激会导致DNA链断裂损伤,并且修复能力下降,最后影响染色体的稳定性[11]。Konstantina等[12]研究发现,OSAHS患者的外周血淋巴细胞的DNA受损,而我们前期的研究结果显示OSAHS患者外周血淋巴细胞具有较高的微核发生率,而且微核率随OSAHS的严重程度而升高[13]。本研究结果亦发现,与单纯OSAHS组比较,OSAHS合并高血压患者的微核率、染色体桥率及核芽率3个指标明显升高,说明OSAHS患者机体中由于间断缺氧引起了较为严重的DNA氧化损伤,且这种损伤由于高血压的发生而更加严重。

CPAP为目前治疗OSAHS的常规方法,通过增加咽腔内的正压来对抗吸气负压,从而阻止气道塌陷[14]。研究发现,CPAP治疗后OSAHS患者许多氧化应激指标趋于正常,如硝基酪氨酸、COX2[15]、蛋白质硝基[16]、羰基[17]及丙二醛[18]等。本研究结果显示,OSAHS患者使用CPAP治疗后的微核率、染色体桥率及核芽率明显下降,说明治疗使得机体的氧化应激水平有一定的下降,DNA损伤程度减轻,这可能与CPAP改善了患者夜间间断缺氧状态有关。

研究显示,CPAP能降低OSAHS合并高血压患者的高血压程度[19],且具有潜在的预防OSAHS合并高血压患者心血管并发症的效果[20]。有研究发现,CPAP不但可明显改善患者白天嗜睡症状,而且可能会降低高血压或心血管事件的发生率[21-22]。OSAHS患者高血压的发生机制还不明确,有研究认为高血压是化学感受器受刺激从而增加交感神经张力而导致[23-24]。CPAP可以降低交感神经张力,改善低氧血症,防止胸腔压力波动[25-26],进而降低OSAHS患者的血压。我们的研究结果也显示,对于合并高血压的OSAHS患者,CPAP对高血压有一定的治疗作用,从而使治疗后的血压与单纯OSAHS组患者差异减小。CPAP对高血压症状的缓解,也体现在两组间治疗后微核率、染色体桥率的差值较治疗前变小。由于微核实验中的核芽率并非染色体损伤的指标,因此我们的结果中两组核芽率间差异并不明显[13]。

此外,有研究发现,CPAP治疗至少需要超过4 h/夜,且应长期坚持[27]。我们的结果也提示,经过2周的CPAP治疗,OSAHS合并高血压患者的血压、微核率、染色体桥率等指标较治疗前明显下降,但与对照组比较,仍然较高。因此,对于OSAHS患者,CPAP是一个需要长期坚持的措施。

综上所述,间断缺氧导致OSAHS患者外周血淋巴细胞DNA损伤,这种损伤由于高血压的发生而更加严重。作为治疗OSAHS的常规手段,CPAP在治疗OSAHS的同时,使机体DNA损伤降低,同时缓解高血压症状,这可能与氧化应激导致的心脑血管等靶器官损害的发病机制相关。

[1] Durán J,Esnaola S,Rubio R,et al.Obstructive sleep apnea-hypopnea and related clinical features in a population-based sample of subjects aged 30 to 70 yr[J].Am JRespir Crit Care Med,2001,163(3):685-689.

[2] Punjabi NM.The epidemiology of adult obstructive sleep apnea[J].Proc Am Thorac Soc,2008,5(2):136-143.

[3] Peppard PE,Young T,Palta M,et al.Prospective study of the association between sleep-disordered breathing and hypertension[J].N Engl JMed,2000,342(19):1378-1384.

[4] O′Connor GT,Caffo B,Newman AB,etal.Prospective study of sleep-disordered breathing and hypertension:the Sleep Heart Health Study[J].Am J Respir Crit Care Med,2009,179(12):1159-1164.

[5] Fenech M.Cytokinesis-block micronucleus cytome assay[J].Nat Protoc,2007,2(5):1085-1104.

[6] 中华医学会呼吸病学分会睡眠呼吸障碍学组.阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征诊治指南:2011年修订版[J].中华结核和呼吸杂志,2012,35(1):9-12.

[7] 中国高血压防治指南修订委员会.中国高血压防治指南2010[J].中华高血压杂志,2011,19(8):701-743.

[8] Johns MW.A new method formeasuring daytime sleepiness:the Epworth sleepiness scale[J].Sleep,1991,14(6):540-545.

[9] Svatikova A,Wolk R,Lerman LO,et al.Oxidative stress in obstructive sleep apnoea[J].Eur Heart J,2005,26(22):2435-2439.

[10] Yamauchi M,Kimura H.Oxidative stress in obstructive sleep apnea:putative pathways to the cardiovascular complications[J].Antioxid Redox Signal,2008,10(4):755-768.

[11] Moller P,Loft S,Lundby C,et al.Acute hypoxia and hypoxic exercise induce DNA strand breaks and oxidative DNA damage in humans[J].FASEB J,2001,15(7):1181-1186.

[12] Konstantina K,Niki M,Konstantinos C,et al.DNA damage and repair capacity in lymphocytes from obstructive sleep apnea patients[J].Environ Mol Mutagen,2007,48(9):722-727.

[13] 谢婧,张学良,任茜,等.阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征患者外周血淋巴细胞的DNA损伤及意义[J].临床荟萃,2010,25(2):108-111.

[14] BarbéF,Durán-Cantolla J,Sánchez-de-la-Torre M,et al.Effect of continuous positive airway pressure on the incidence of hypertension and cardiovascular events in nonsleepy patients with obstructive sleep apnea:a randomized controlled trial[J].JAMA,2012,307(20):2161-2168.

[15] Jelic S,Padeletti M,Kawut SM,et al.Inflammation,oxidative stress,and repair capacity of the vascular endothelium in obstructive sleep apnea[J].Circulation,2008,117(17):2270-2278.

[16] Karamanll H,Ozol D,Ugur KS,et al.Influence of CPAP treatment on airway and systemic inflammation in OSAS patients[J].Sleep Breath,2014,18(2):251-256.

[17] Jurado-Gamez B,Gomez-Chaparro JL,Muñoz-Calero M,et al.Serum proteomic changes in adults with obstructive sleep apnoea[J].JSleep Res,2012,21(2):139-146.

[18] Jordan W,Cohrs S,Degner D,etal.Evaluation of oxidative stress measurements in obstructive sleep apnea syndrome[J].JNeural Transm,2006,113(2):239-254.

[19] Dorkova Z,Petrasova D,Molcanyiova A,et al.Effects of continuous positive airway pressure on cardiovascular risk profile in patients with severe obstructive sleep apnea and metabolic syndrome[J].Chest,2008,134(4):686-692.

[20] BarbéF,Durán-Cantolla J,Capote F,et al.Long-term effectof continuous positive airway pressure in hypertensive patients with sleep apnea[J].Am J Respir Crit Care Med,2010,181(7):718-726.

[21] Hedner J,Grote L.The link between sleep apnea and cardiovascular disease:time to target the nonsleepy sleep apneics?[J].Am JRespir Crit Care Med,2001,163(1):5-6.

[22] Marin JM,Carrizo SJ,Vicente E,etal.Long-term cardiovascular outcomes in men with obstructive sleep apnoea hypopnoea with or without treatment with continuous positive airway pressure:an observational study[J].Lancet,2005,365(9464):1046-1053.

[23] Lesske J,Fletcher EC,Bao G,et al.Hypertension caused by chronic intermittent hypoxia influence of chemoreceptors and sympathetic nervous system[J].J Hypertens,1997,15(12 Pt2):1593-1603.

[24] Cooper VL,Elliott MW,Pearson SB,et al.Daytime variability of baroreflex function in patients with obstructive sleep apnoea:implications for hypertension[J].Exp Physiol,2007,92(2):391-398.

[25] Hedner J,Darpo B,Ejnell H,et al.Reduction in sympathetic activity after long-term CPAP treatment in sleep apnoea:cardiovascular implications[J].Eur Respir J,1995,8(2):222-229.

[26] Narkiewicz K,Kato M,Phillips BG,et al.Nocturnal continuous positive airway pressure decreases daytime sympathetic traffic in obstructive sleep apnea[J].Circulation,1999,100(23):2332-2335.

[27] Pepperell JCT,Ramdassingh-Dow S,Crosthwaite N,et al.Ambulatory blood pressure after therapeutic and subtherapeutic nasal continuous positive airway pressure for obstructive sleep apnoea:a randomised parallel trial[J].Lancet,2002,359(9302):204-210.

R562

A

1671-7783(2014)05-0441-04

10.13312/j.issn.1671-7783.y140167

宜兴市科技基金资助项目(宜科字[2013]59号)

*:通讯作者,助理研究员,E-mail:matieliang@foxmail.com

2014-06-11 [编辑] 陈海林

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