血浆IL-10、VEGF表达水平与阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征病情严重程度的相关性

刘远灵 高兴林，2 李东风

1南方医科大学第二临床医学院（广州510515）；2广东省人民医院呼吸内科，广东省医学科学院，广东省老年医学研究所（广州 510080）；3广东省人民医院医学研究中心（广州510080）

阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征（obstructive sleep apnea hypopnea syndrom，OSAHS）是临床上常见的睡眠呼吸疾病，研究表明OSAHS是心血管疾病的一个独立危险因素［1-2］。我国学者的研究显示，OSAHS的严重程度与心肌梗死患者的心肌缺血程度呈正相关［3］。目前OSAHS患者发生心血管疾病的根本机制目前仍不明确，内皮功能障碍和炎症激活机制可能参与其中。VEGF促进血管内皮细胞的分裂增生和增加血管通透性，参与了心血管疾病的发生发展。IL-10是一种抗炎因子，抑制机体炎症反应，对动脉粥样硬化起保护作用。本研究通过检测OSAHS患者外周血血浆VEGF、IL-10的浓度，探讨其与OSAHS病情严重程度的关系，并采用多元逐步回归分析方法分析其与缺氧情况的相关性，为OSAHS相关心血管疾病的发生机制提供理论依据，指导疾病的预防和早期治疗。

1 资料与方法

1.1一般资料纳入标准：选取2017年1月至2018年1月在广东省人民医院呼吸内科睡眠呼吸障碍中心夜间行多导睡眠图（PSG）监测，有“打鼾”症状，疑诊为OSAHS的成年患者80例为研究对象，所有患者既往未接受过悬雍垂腭咽成形术、口腔矫治器、呼吸机等治疗，检查前均未服用镇静安眠药物，均详细询问病史及完成体格检查。根据病史、体征及PSG检查结果，将研究对象分为单纯鼾症组、轻度OSA组、中度OSA组和重度OSA组，诊断标准符合中华医学会呼吸病学分会睡眠呼吸障碍学组制定的2011年修订版OSAHS诊治指南［4］。排除标准：患有糖尿病、脑卒中、恶性肿瘤、过敏性疾病（过敏性鼻炎、湿疹等）、严重高脂血症、风湿免疫疾病、血液系统疾病、支气管哮喘、慢性阻塞性肺疾病、急性感染、急性呼吸窘迫综合征或其他引起夜间低氧的疾病。

各组一般资料见表1。各组年龄、性别、高血压病史例数、冠心病史例数、BMI差异无统计学意义（均P＞0.05）；重度OSA组ESS评分显著高于单纯鼾症组（P＜0.05）。

表1 各组研究对象一般资料Tab.1 General information of patients in each group ±s

表1 各组研究对象一般资料Tab.1 General information of patients in each group ±s

注：ESS指Epworth嗜睡量表评分；BMI：体质指数；性别、冠心病史、高血压病史用R×C资料的卡方检验，年龄、BMI、ESS用单因素方差分析；*表示与重度OSA组比较，P＜0.05

分组单纯鼾症组轻度OSA组中度OSA组重度OSA组F/χ2值P值例数18 17 19 26年龄（岁）47.61±12.04 50.94±12.32 51.11±11.51 49.62±13.28 1.200 0.316性别（男/女，例）9/9 8/9 9/10 12/14 0.171 0.982 ESS 3.94±4.10*4.88±3.99 6.16±3.48 6.68±3.95 1.915 0.134冠心病史（有/无，例）5/13 5/12 6/13 9/17 0.266 0.996高血压病史（有/无，例）6/12 8/9 9/10 10/16 0.131 0.988 BMI（kg/m2）24.35±3.80 24.58±2.34 25.13±3.48 26.59±2.61 1.028 0.385

1.2方法

1.2.1PSG监测采用ALICE5型多导睡眠监测仪（美国RESIRONICS公司），对研究对象进行PSG监测，监测时间从夜间9点至次晨6点。

1.2.2外周血标本采集及测定于PSG监测次晨7时，采集入组对象的空腹外周静脉血4 mL，用乙二胺四乙酸二钾（EDTA-K2）抗凝管收集血标本，离心（2 000 r/min，15 min），分离上层血浆，-80℃冰箱保存备用。采用ELISA的方法测定血浆VEGF、IL-10的浓度。VEGF试剂盒购自北京四正柏生物科技有限公司，IL-10试剂盒购自美国eBioscience公司，其浓度检测严格按照试剂盒说明书进行。

1.2.3统计学方法用SPSS 22.0软件进行统计学分析，计量资料用表示。单纯鼾症组与轻、中、重度OSAHS患者性别、高血压病史例数、冠心病史例数比较用χ2检验。四组患者计量资料的比较用单因素方差分析，方差齐者两两比较用LSD检验，方差不齐者用Dunnett′s T3检验。采用多元逐步回归分析VEGF、IL-10与年龄、BMI、ESS评分及PSG结果的相关性，结果以回归系数b表示。以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1四组PSG监测结果比较四组AHI、ODI、最低SaO2、SaO2≤90%占比差异有统计学意义（均P＜0.01）。单纯鼾症组AHI、ODI显著低于中度、重度OSA组，最低SaO2显著高于OSA各组，SaO2≤90%占比显著低于重度OSA组（均P＜0.01）；OSA三个组中，随着严重程度升级，AHI、ODI增高，最低SaO2下降，三组两两比较差异有统计学意义（均P＜0.01）；重度OSA组SaO2≤90%占比显著高于其他三组，两两比较差异有统计学意义（均P＜0.01）。见表2。

2.2四组VEGF、IL-10浓度比较单纯鼾症组、轻度OSA组、中度OSA组、重度OSA组外周血血浆中VEGF浓度依次增高，IL-10浓度依次下降，各组两两比较差异有统计学意义（均P＜0.05）。见表3及图1、2。

2.3VEGF、IL-10浓度与一般资料、PSG监测指标的多元逐步回归分析将VEGF浓度与年龄、BMI、ESS评分、ODI、AHI、最低SaO2、SaO2≤ 90%占比进行多元逐步回归分析，得逐步回归方程：Y1=1132.616-8.373X1+9.714X2（Y1：VEGF浓度，X1：最低 SaO2，X2：ESS 评分），R2=0.468（F=27.7，P=0.000）；由方程可知，VEGF浓度与最低SaO2呈负相关，与ESS评分呈正相关。将IL-10浓度与上述参数进行多元逐步回归分析，得逐步回归方程：Y2=0.664+0.271X1-0.165X3-0.110X4（Y2：IL-10浓度，X1：最低 SaO2，X3：年龄，X4：AHI），R2=0.694（F=46.8，P=0.000）；由方程可知，IL-10浓度与最低SaO2呈正相关，与年龄、AHI呈负相关。

表2 各组PSG监测结果比较Tab.2 Sleep monitoring parameters in each group ±s

表2 各组PSG监测结果比较Tab.2 Sleep monitoring parameters in each group ±s

注：AHI，呼吸暂停低通气指数；ODI，氧减饱和指数；SaO2，血氧饱和度；a与单纯鼾症组相比较，P＜0.05；b与单纯鼾症组比较，P＜0.01；c与轻度OSA组比较，P＜0.01；d与中度OSA组比较，P＜0.01

组别单纯鼾症组轻度OSA组中度OSA组重度OSA组F值P值例数18 17 19 26 AHI（次/h）1.58±1.31 8.91±3.39 21.25±3.73bc 50.77±23.95bcd 54.232＜0.001 ODI（次/h）1.41±1.46 8.51±3.52 21.02±6.75bc 51.90±24.32bcd 53.973＜0.001最低SaO2（%）92.44±4.81 86.06±2.44a 75.26±6.34bc 65.17±12.6bcd 42.385＜0.001 SaO2≤ 90%占比（%）0.12±0.26 0.41±0.47 3.20±1.92 20.14±21.6bcd 11.720＜0.001

表3 各组外周血血浆中VEGF、IL-10浓度的比较Tab.3 Concentration of plasma VEGF，IL-10 in each group ±s

表3 各组外周血血浆中VEGF、IL-10浓度的比较Tab.3 Concentration of plasma VEGF，IL-10 in each group ±s

注：a与单纯鼾症组相比较，P＜0.05；b与单纯鼾症组比较，P＜0.01；c与轻度OSA组比较，P＜0.01；d与中度OSA组比较，P＜0.01；e与中度OSA组比较，P＜0.05

例数18 17 19 26组别单纯鼾症组轻度OSA组中度OSA组重度OSA组F值P值VEGF（pg/mL）357.41±88.30 451.87±109.43a 583.38±69.65bc 727.22±206.43bcd 28.629＜0.001 IL-10（pg/mL）20.48±3.88 14.06±4.89b 7.41±3.77bc 5.11±1.64bce 76.815＜0.001

图1 各组血浆VEGF浓度比较Fig1 Concentration of plasma VEGF in each group

3 讨论

图2 各组血浆IL-10浓度比较Fig.2 Concentration of plasma IL-10 in each group

慢性间断低氧（chronic intermittent hypoxia，CIH）是OSAHS特征性的病理生理特征，研究表明CIH患者心血管疾病的风险显著增加［5-7］，频繁发生的缺氧-复氧，能使机体做出代偿性反应，增加缺氧应激反应，激活炎症通路，促进下游炎症因子表达，最突出的就是血管内皮损伤和功能紊乱，增加动脉硬化的风险［13］。本研究创新性地同时检测缺氧相关的致炎因子VEGF与抗炎因子IL-10的浓度，从内皮损伤和炎症激活的角度进一步探讨OSAHS患者发生心血管疾病可能的机制［14］。

VEGF是一种糖基化多肽性分泌因子，属于生长因子的一大类成员，VEGF与定位于血管内皮细胞表面的特异性受体结合后，可促进内皮细胞增殖、游走、血管管腔形成及血管通透性增加。缺氧诱导因子-1（Hypoxia inducibIe factor-1，HIF-1）是一种转录因子，在机体缺氧条件下，HIF-1α与缺氧适应有关基因VEGF的启动子或增强子上的HIF-1α结合位点结合，促进VEGF基因的转录［6］。笔者的前期研究已证明OSAHS患者HIF-1α表达上调，且与OSAHS病情严重程度呈正相关［7］。本研究结果显示，随着OSAHS病情严重程度升级，AHI、ODI增高，最低SaO2下降，外周血血浆VEGF浓度升高，VEGF浓度与最低SaO2呈负相关，这与国外研究结果一致［8-9］。OSAHS病情越重，IH的发生越密集，时间越长，患者夜间缺氧程度越重（本研究中重度OSA患者最低SaO2只有45%），缺氧激活HIF-1通路，使VEGFmRNA转录水平提高；凋亡相关蛋白bcl-2在缺氧的肿瘤微环境中高表达，一方面增强HIF-1转录活性，另一方面增加VEGFmRNA稳定性［10］，导致VEGF表达增高，促进血管生成，机体通过这样使血流代偿性增多以缓解缺氧。但这种方式却是双刃剑，VEGF的过度增高将导致异常血管生成增加，血管通透性增加和血管内皮功能紊乱。OSAHS长期慢性间歇低氧的存在有助于动脉粥样硬化的进展，促进心血管疾病的发生与进展。本研究还发现，VEGF浓度与ESS评分呈正相关，重度OSA患者ESS评分显著增高，而ESS评分高反映了重度OSA患者夜间缺氧程度严重，因此影响OSAHS患者外周血VEGF浓度的主要是夜间缺氧程度。

IL-10是由活化的T细胞（主要是Treg细胞、Th2细胞）、淋巴细胞、单核/巨噬细胞、肥大细胞等分泌，是一种抗炎因子，抑制促炎因子IL-6、IL-8、TNF-α等的生成、抑制巨噬细胞的提呈抗原作用、抑制中性粒细胞聚集等，有抗动脉粥样硬化的作用。国外研究显示OSAHS病情严重程度与抗炎因子浓度有关，IL-10浓度随AHI增高而下降。这与本研究结果一致，OSAHS患者病情越重，外周血血浆IL-10浓度越低，IL-10浓度与AHI呈负相关。国内学者对患有OSAHS的肥胖儿童进行外周血IL-10的研究，亦发现IL-10浓度与AHI呈负相关［11］。以上结果表明，OSAHS患者抗炎因子减少，炎症反应增强。本研究还发现IL-10浓度与最低SaO2呈正相关。夜间缺氧程度越重，IL-10表达越受抑制。研究表明低氧对IL-10的调控可能通过JAK/STAT3通路信号传导［12］。本研究结果显示IL-10浓度与年龄呈负相关，说明年龄越大，机体对致炎因子与抗炎因子的调节能力越差，越容易导致调节失衡。

综上所述，VEGF、IL-10都是反映OSAHS病情严重程度的重要指标。OSAHS患者夜间缺氧程度是影响VEGF、IL-10表达最重要的因素，夜间缺氧程度越重，VEGF表达越高，IL-10表达越受抑制，越加重血管内皮功能损伤，对炎症反应的抑制作用减弱，这可能是OSA相关心血管疾病的发病机制之一。国内研究表明，CPAP治疗后，OSAHS合并冠心病患者体内血清hs-CRP水平下降，炎症水平降低［13］。但CPAP治疗存在机器携带不方便、患者依从性不高等缺点。本研究结果补充了OSA的炎症机制理论，检测VEGF及IL-10浓度有助于预测OSAHS严重程度及发生心血管病的风险，有助于评价OSAHS治疗效果，VEGF及IL-10有望成为治疗OSA相关心血管疾病的靶点。本研究尚存在不足：（1）未纳入健康者作为对照；（2）年龄跨度大，未集中某一年龄层进行分析；（3）本研究为横断面的研究，后续将对以上研究对象进行长期随访，统计心血管事件的发生率，对治疗干预后VEGF、IL-10的浓度再进行分析。