阻塞性睡眠呼吸暂停综合征与代谢综合征

2015-01-24 16:44李文鹏综述李悦审校
中国循环杂志 2015年5期
关键词:瘦素低氧抵抗

李文鹏综述,李悦审校

阻塞性睡眠呼吸暂停综合征与代谢综合征

李文鹏综述,李悦审校

阻塞性睡眠呼吸暂停综合征是一种常见的睡眠呼吸调节障碍性疾病。国内外研究表明,阻塞性睡眠呼吸暂停综合征对代谢综合征有重要影响。对阻塞性睡眠呼吸暂停综合征患者进行及时有效的治疗,能够显著预防代谢性疾病。现主要阐述阻塞性睡眠呼吸暂停综合征与代谢综合征之间的关系。

阻塞性睡眠呼吸暂停综合征;代谢综合征;发病机制

1 定义

1.1 阻塞性睡眠呼吸暂停综合征

阻塞性睡眠呼吸暂停综合征( obstructive sleep apnea syndrome, OSAS)是指每晚平均7小时睡眠过程中,呼吸暂停反复发作次数≥30次或者睡眠呼吸暂停低通气指数(AHI)≥5次/小时并伴有嗜睡等临床症状。国外数据资料显示,成年人群中 OSAS发病率约3%~7%[1],OSAS主要表现为睡眠时打鼾并伴有呼吸暂停和呼吸表浅, 夜间反复发生低氧血症、高碳酸血症和睡眠结构紊乱,其主要的靶向损害表现在心脑血管和代谢相关系统。

1.2 代谢综合征

代谢综合征( metabolic syndrome, MS)又称胰岛素抵抗综合征,是心血管病的多种代谢危险因素在个体内集结的状态。肥胖和胰岛素抵抗是MS的中心环节,包括向心性肥胖、糖耐量低减、高胰岛素血症、高血压、致动脉硬化的血脂代谢异常、高游离脂肪酸血症、高尿酸血症、血栓前血液状态及炎症前状态等多个心血管疾病的危险因素。美国的第三次全国健康和营养调查资料显示, 在大于20岁的美国成人中, 白人、黑人的代谢综合征发病率分别为23.8%和21.6%, 平均30.0%以上人群患有代谢综合征[2]。JieWP等[3]对我国上海市成年人进行随机抽样调查,发现肥胖者中代谢综合征的患病率29.6%。Eckle 等[4]研究发现,MS患者糖尿病风险增高5倍, 心血管疾病风险增高3倍, 心血管死亡率增高2倍, 总死亡风险增高1.5倍。沈小梅等[5]对210例老年高血压患者行冠状动脉造影术,根据有无合并MS 分为 MS 组(85例)与非 MS 组(125例),发现MS与老年高血压患者的冠状动脉病变严重程度相关,且影响程度高于单一高血压。

2 阻塞性睡眠呼吸暂停综合征引起代谢综合征可能的机制

OSAS和MS均为心血管病的独立危险因素[6],两者联系密切,若二者同时存在, 称为Z综合征, 它对心血管的危害可能并非为OSAS和MS危害的简单叠加而是协同加剧。Coughlin等[7]对61例男性OSAS患者进行研究,发现OSAS患者组MS的患病率高达87%, 正常对照组MS的患病率仅为35%, 并认为OSAS与MS独立相关。

2.1 阻塞性睡眠呼吸暂停综合征与2型糖尿病

糖代谢异常、胰岛素抵抗是MS 的主要特征。2型糖尿病的早期,由于组织对胰岛素的利用障碍,血胰岛素水平呈代偿性升高,随着疾病进展,当胰岛功能逐渐失代偿后,无法再维持正常的血糖水平,从而表现出临床糖代谢异常。Botros等[8]研究表明,OSAS是糖代谢异常的重要致病因子,其作用与年龄、肥胖及遗传因素相独立。国外对门诊OSAS患者和人群之间的横向交叉研究显示,OSAS患者中糖尿病的患病率大于40%,而糖尿病患者中OSAS的患病率达23%以上[9]。Fendri 等[10]观察26例超重或肥胖的2型糖尿病合并OSAS的患者的夜间血糖,发现合并OSAS组夜间血糖高于非 OSAS 组 38%。

OSAS引起糖代谢紊乱的机制尚未完全明确,Liyori等[11]研究暴露于间歇低氧环境中的瘦鼠,发现肝糖原输出并未减少,而瘦鼠全身胰岛素敏感性和骨骼肌对血糖的利用均下降,证实了在排除肥胖因素下,间歇性低氧是胰岛素抵抗的独立因素。Oltmanns等[12]选取14例健康志愿者,置于氧饱和度为75%的低氧环境中持续30分钟,然后进行高胰岛素正葡萄糖钳夹试验,结果健康志愿者的糖耐量下降,并且有证据表明这与交感系统激活相关。在正常人体上模拟OSAS间歇性低氧状态同时直接研究血糖变化的研究尚少见报道。

根据病理生理机制以及目前的研究,可初步总结出OSAS可导致和加重糖代谢紊乱的机制主要有:(1)OSAS患者交感神经张力较高,交感神经系统激活以及下丘脑-垂体-肾上腺系统功能紊乱,造成血清皮质醇、肾上腺素等激素水平升高,使血儿茶酚胺含量增加。儿茶酚胺类、肾素血管紧张素等促进肝糖原分解和葡萄糖生成,进而影响血糖稳态。(2)OSAS患者睡眠过程中间歇低氧可诱发引起全身慢性炎症反应, 导致炎性介质如白细胞介素-6 、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)增加。Ryan等[13]已证实,TNF-α导致胰岛素信号传导受损,引起糖耐量异常。(3)Punjabi等[14]研究表明睡眠呼吸紊乱可影响胰腺β细胞功能,患者胰岛素敏感性随着OSAS严重程度而逐渐降低。(4)睡眠剥夺可直接引起糖代谢紊乱。

2.2 阻塞性睡眠呼吸暂停综合征与肥胖和高瘦素血症

研究发现,肥胖是OSAS最重要的可逆性危险因素,40%的肥胖人群患有OSAS, 70%的OSAS合并肥胖[15]。Busetto等[16]对17例男性采用胃内球囊减肥研究发现, 减轻患者基线体重的15%可明显改善OSAS,进一步支持了肥胖与OSAS的相关性。OSAS可以通过氧化应激、反复觉醒诱导的炎症反应和上调的交感神经诱导加重肥胖[17]。肥胖患者易合并OSAS的机制是多方面的,颈围的增粗和内脏脂肪蓄积使咽部气道的横截面积减小,以及机体神经内分泌的改变,都会对MS和睡眠结构产生影响。

瘦素是由肥胖基因(ob基因)编码的, 脂肪细胞分泌的蛋白质类激素, 具有抑制食欲、增强免疫与交感兴奋性等作用。从这种意义上讲, 增高的瘦素水平对肥胖者具有保护性作用。Polotsky等[18]研究发现,瘦素缺陷的ob/ob大鼠在12周间歇低氧情况下,加速了胰岛素抵抗的产生, 证明慢性间断低氧可以诱导ob基因表达上调, 促进瘦素分泌,认为肥胖个体中胰岛素抵抗与瘦素抵抗存在关联。OSAS中的肥胖人群伴有瘦素抵抗, 即瘦素水平与肥胖程度、代谢水平不相适应, 意味着瘦素水平增高的正面作用,难以奏效。

2.3 阻塞性睡眠呼吸暂停综合征与脂质代谢紊乱

OSAS可引起血脂代谢紊乱,导致心脑血管疾病的发生,是心脑血管疾病患病率、死亡率明显增高的原因之一。主要表现为甘油三酯(TG)、低密度脂蛋白胆固醇( LDL-C) 增高和高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)降低[19], 被称作脂质三联症, 是MS 最具特征性的变化之一。

OSAS患者血脂代谢紊乱的原因可能有以下几方面的因素:(1)OSAS患者糖代谢紊乱,胰岛素抵抗,生长激素和雄激素释放增多,引起血脂升高[20]。(2)OSAS患者长时间的低氧血症,交感神经周期性兴奋,激活肾素-血管紧张素系统,导致脂代谢紊乱。(3)OSAS患者血液中瘦素水平血液中明显升高,瘦素与脂肪代谢密切相关,并且与血脂中的TG、总胆固醇(TC)/HDL-C呈正相关,TC/HDL-C增高,机体对TC逆向转运能力下降,合成TG能力增强,可能是导致机体脂肪过多沉积的原因之一[16]。

3 阻塞性睡眠呼吸暂停综合征合并2型糖尿病的干预治疗

OSAS可引起多种疾病和多系统器官损害,应引起足够重视。当OSAS合并糖尿病后,会进一步加重对全身各器官的损害,相互之间可造成恶性循环。持续气道正压通气(CPAP)是OSAS治疗最常用且有效的方法,因此近年来国内外多位学者设计了相应研究来调查 CPAP 治疗前后患者血糖、糖化血红蛋白、胰岛素等指标的变化情况。研究表明,不论是长期还是短期 CPAP 治疗,均可改善胰岛素抵抗,治疗后患者血清脂联素、TG以及LDL-C水平均明显下降[21]。Arthur 等[22]发现,CPAP治疗后患者夜间平均血糖及波动幅度均明显降低。Badu 等[23]发现长期CPAP治疗后糖化血红蛋白降低。

总之,OSAS与MS密切联系,两者相互影响,间歇性低氧、炎症等促进了MS的发生与发展,同时糖耐量异常、脂代谢紊乱促进了OSAS的发生。因此,针对性开展两种疾病相关的基础以及临床研究工作不仅对于防控OSAS和MS本身有作用,同样也对防治与两者密切相关的心脑血管疾病有着重要的意义。

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

[2] Ford ES, Giles WH, Dietz WH. Prevalence of the metabolics syndrome among US adults: Findings from the third national health and nutrition examination survey. JAMA, 2007, 287: 356-359.

[3] Jie WP, Xiang KS, Chen L, et al . Epide miologic study on metabolic syndrome in normal and over weight Chinese in Shanghai . Diabetes, 2008, 49 ( suppl): 48.

[4] Eckle RH, Grundy SM, Zimmet PZ. The metabolism syndrome. Lancet, 2005, 365: 1415-1428.

[5] 沈小梅, 张有友, 阴文杰, 等. 代谢综合征对老年高血压患者冠状动脉病变的影响. 中国循环杂志, 2014, 29: 436-439.

[6] McNicholas WT, Bonsigore MR. Sleep apnea as an independent risk factor for cardiovascular disease: current evidence, basic mechanisms and re-search priorities. Eur Respir J, 2007, 29: 156-178.

[7] Coughlin SR, Mawdsley L, Mugarza JA, et al. Obstructive sleep apnoea is independently associated with an increased prevalence of metabolic syndrome. Euro Heart J, 2004. 25: 735-741.

[8] Botros N, Concato J, Mohsenin V, et al. Obstructive sleep apnea as a risk factor for type 2 diabetes . Am J Med, 2009, 122: 1122-1127.

[9] Shaw JE, Punjabi NM, Wilding JP, et al.Sleep disordered breathing and type 2 diabetes: a report from the International Diabetes Federation Taskfoce on Epidemiology and Prevention. Diabetes Res Clin Pract, 2008, 81 : 2-12.

[10] Fendri S, Rose D, Myambu S, et al. Nocturnal hyperglycaemia in type 2 diabetes with sleep apnoea syndrome. Diabetes Res Clin Pract, 2011, 91: e21-e23.

[11] Liyori N, Alonso LC, Li J, et al. Intermittent hypoxia causes insulin resistance in lean mice independent of autonomic activity. Am J Respir Crit Care Med, 2007, 175: 851-857.

[12] Oltmanns KM, Gehring H, Rudolf S, et al. Hypoxia causes glucose intolerance in humans. Am J Respir Crit Care Med, 2004, 169: 1231-1237.

[13] Ryan S, Taylor CT, McNicholas WT. Predictors of elevated nuclear factor-kappaB-dependent genes in obstructive sleep apnea syndrome. Am J Respir Crit Care Med, 2006, 174: 824-830.

[14] Punjabi NM, Beamer BA. Alterations in glucose disposal in sleepdisordered breathing. Am J Respir Crit Care Med, 2009, 179: 235-240.

[15] Malhotra A, White DP. Obstructive sleep apnoea . Lancet, 2002, 360: 237-245.

[16] BusettoL, Enzi G, Inelmen EM, et al. Obstructive sleep apnea syndrome in morbid obesity: effects of intragastricballoon. Chest, 2005, 128: 618-623.

[17] Tentolouris N, Liatis S, Katsilambros N. Sympathetic system activity in obesity and metabolic syndrome. Ann NY Acad Sci, 2006, 1083: 129-152.

[18] Polotsky VY, Li JG, Punjabi NM, et al. Intermittent hypoxia increases insulin resistance in genetically obese mice . J Physiol, 2003, 552 : 253-264.

[19] Suzuki T, Nakano H, Maekawa J, et al. Obstructive sleep apnea and carotid-artery intima-media thickness . Sleep, 2004, 27 : 129-133.

[20] Brgel J, Sanner BM, Bittlinsky A, et al. Obstructive sleep apnoea and its therapy influence high density lipoprotein cholesterol serum levels . Eur Respir J, 2006, 27: 121-127.

[21] Cuhadaroglu C, Utkusavas A, Oztǖrk, et al. Effect of nasal CPAP treatment on insulin resistance, Lipid Profile, and Plasma Leptin in sleep apnea. Lung, 2009, 187: 75-81.

[22] Arthur D, Susan LA, Richard TL, et al. CPAP therapy of obstructive sleep apnea in type 2 diabetics improves glycemic control during sleep. J Clin Sleep Med, 2008, 4: 538-542.

[23] Badu AR, Herdegen J, Fogelfeid L, et al. Type2 diabetes, glycemic control, and continuous positive airway pressure in obstructive sleep apnea. Arch Intern Med, 2005, 165: 447-452.

2014-06-12)

(编辑:常文静)

150001 黑龙江省哈尔滨市,哈尔滨医科大学附属第一医院 心内五科

李文鹏 住院医师 硕士研究生 从事心血管疾病研究 Email:lwp0451yy@163.com

李悦 Email:ly99ly@vip.163.com

R54

A

1000-3614(2015)05-0511-02

10.3969/j.issn.1000-3614.2015.05.024

猜你喜欢
瘦素低氧抵抗
低氧阈刺激促进神经干细胞增殖分化
瘦素抵抗与糖尿病相关研究进展
锻炼肌肉或有助于抵抗慢性炎症
瘦素及瘦素受体基因多态性与冠状动脉慢血流现象的相关性
间歇性低氧干预对脑缺血大鼠神经功能恢复的影响
做好防护 抵抗新冠病毒
iNOS调节Rab8参与肥胖诱导的胰岛素抵抗
低氧燃烧工况下锅炉水冷壁管高温腐蚀行为分析
瘦素及瘦素受体与子宫内膜异位症关系研究