合并勃起功能障碍的男性OSAHS患者性激素水平与氧化应激及系统性炎症的相关性研究*

马晓蓉 杨阿民 宗运之 张静宜 王 勇**

1.首都医科大学附属北京世纪坛医院呼吸与危重症医学科；2.首都医科大学附属北京世纪坛医院中西医结合男科（北京 100038）

阻塞性睡眠呼吸暂停综合征（obstructive sleep apnea hypopnea syndrome,OSAHS）的慢性间歇性低氧(chronic intermittent hypoxia,CIH)是其特征性的病理生理表现。CIH的过程类似于缺血再灌注，反复发生缺氧和再氧合，产生了过多的氧自由基，破坏了氧化系统和抗氧化系统的平衡，导致氧化应激的发生，后者是OSAHS对机体损伤的中心环节[1-3]。氧化物和抗氧化物在细胞内的平衡对于细胞的功能、调节和适应各种条件是极为重要的。血浆的总抗氧化能力被认为是反映抗氧化应激的一个较好的指标。多项研究表明，OSAHS患者体内氧化应激反应增强，同时，OSAHS可以引起系统性炎症反应,炎症反应使细胞因子产生异常，如TNF-α、IL-1β、IL-6等活性增加。OSAHS可引起呼吸、心血管、内分泌、泌尿生殖系统等多系统损害,是多种全身疾患的独立危险因素，其中勃起功能障碍(erectile dysfunction,ED)在男性OSAHS患者中普遍存在，多项研究表明[4，5]，ED的患病率较一般人群升高，其发生与性激素水平相关。据此，我们进行了男性OSAHS患者勃起功能障碍与氧化应激及炎症反应、激素水平变化的研究。

资料与方法

一、病例收集

自2018年9月至2019年9月，选择在北京世纪坛医院睡眠监测中心因打鼾就诊并行多导睡眠（polysomnography,PSG）监测确诊为OSAHS的男性患者48例，年龄为29-59岁，对照组为我院健康体检者20例。测量受试者的体质指数(body mass index,BMI)。两组间年龄、BMI匹配。OSAHS组既往有吸烟史或目前正在吸烟者20例，对照组为8例，两组之间吸烟指数匹配。

排除标准：患有肺部疾病（如慢性阻塞性肺疾病、间质性肺病等）；严重肝、肾疾病患者；冠状动脉粥样硬化性心脏病并急性心肌梗塞、心力衰竭患者；甲状腺功能亢进；垂体瘤、颅内肿瘤；隐睾、精索静脉曲张、睾丸肿瘤、前列腺肿瘤患者；肾上腺疾病、血液疾病；近期内用过糖皮质激素、雄激素或其它可能影响睾酮及内分泌的药物（利尿剂和β-受体阻滞剂、抗抑郁药、抗精神病药、抗雄激素药、抗组胺药）；已确诊糖尿病、脂质代谢异常、高血压，且目前正服用相应治疗药物；既往使用持续气道正压（continuous positive airway pressure,CPAP）治疗的OSAHS患者，应用磷酸二酯酶-5抑制剂（phosphodiesterase-5 inhibitor，PDE5i）治疗者。

本研究方案得到首都医科大学附属北京世纪坛医院伦理委员会批准，入组患者均签署知情同意书。

二、所有研究对象接受整夜多导睡眠监测

1.采用美国Embla N7000多导睡眠监测系统生产厂家，监测时间为晚10点至次日晨6点。监测指标包括：口鼻气流、胸腹运动、心电图、脑电图、眼动图、下颌肌电图、鼾声、体位、腿动、脉冲式血氧饱和度。观察参数包括（1）呼吸暂停低通气指数(apnea hypopnea index，AHI)：平均每小时呼吸暂停与低通气的次数之和；（2）呼吸紊乱指数(respiratory disturbance index,RDI)：平均每小时呼吸暂停、低通气和呼吸努力相关微觉醒(respairory effort related awake,RERA)事件的次数之和；（3）氧减指数（oxygen desaturation index，ODI）：每小时血氧饱和度下降≥4%的次数；（4）夜间脉搏最低血氧饱和度（Lowest pulse oxygen saturation,LSpO2）、夜间脉搏平均血氧饱和度（Mean pulse oxygen saturation,MSpO2）。

三、OSAHS诊断标准

参照2011年中华医学会呼吸病学分会睡眠呼吸疾病学组制定的阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征诊治指南[6]，即每夜7小时睡眠过程中，阻塞性呼吸暂停及低通气反复发作在30次以上，或阻塞性睡眠呼吸暂停低通气指数＞5次/小时确定为OSAHS。根据AHI和夜间LSpO2将病情分为轻度（AHI 5-15次/小时，LSpO285%-90%），中度（AHI 15-30次/小时，LSpO280%-84%），重度（AHI＞30次/小时，LSpO2＜80%）。

四、嗜睡程度的评价

研究对象填写Epworth嗜睡量表(Epworth sleepiness scale，ESS)问卷。0-9分为正常，10-13分为轻度嗜睡，14-19分为中度嗜睡，20-23分为重度嗜睡。

五、国际勃起功能指数-5(international index of erectile function-5,IIEF-5)测评

所有受试者均采用IIEF-5量表进行性功能状态自我测评，以总分＜21分为ED。IIEF-5评分在12-21分为轻度ED、8-11分为中度ED、5-7分为重度ED。IIEF-5评估在行PSG检测后由受试者独立填写完成。

六、血清睾酮、LH、TAOC、ROS、TNF-α、IL-6水平检测

所有受试者均于结束PSG监测后次日清晨空腹抽取静脉血8mL，3000r/min离心10min后取血清，-80℃保存标本。血清TAOC采用FRAP法测定，睾酮、LH、ROS、TNF-α和IL-6采用ELISA法测定。严格按照试剂盒说明书操作。RANKL、OPG、CTX、PINP、TAOC和ROS试剂盒购自北京科瑞美生物工程有限公司，TNF-α和IL-6试剂盒购自杭州联科生物技术有限公司。

七、统计学分析方法

应用SPSS 23.0软件进行统计学分析。符合正态分布的计量资料用均数±标准差表示，计数资料用例数（%）表示，两组间的差异性比较用x2检验，非正态分布的计量资料用中位数（四分位距）表示。正态分布的计量资料数据两组之间比较采用两独立样本t检验，非正态分布的计量资料数据两组间比较采用U检验（Mann-Whitney U test），相关性分析采用Pearson相关系数检验，P＜0.05为差异有统计学意义。

结 果

一、研究对象的一般资料

入选男性OSAHS患者48例，其中轻、中度组19例，重度组29例，对照组20例，OSAHS患者组与对照组比 较，ESS评 分、AHI、ODI、RDI、LSpO2、MSpO2、IIEF-5评分均有显著性差异（P＜0.05）。经IIEF-5自我测评，OSAHS组ED 27例（56.3%），对照组5例（25.0%），OSAHS组ED的发生率高于对照组（P＜0.05）。OSAHS轻、中度组ED7例（36.8%），重度组ED20例（70.0%），两组间ED的发生率有显著性差异（P＜0.05），结果见表1，2。

表1 两组间一般临床资料、睡眠监测指标比较

表2 OSASH患者轻中度组和重度组ED发生率比较

二、OSAHS患者组和对照组 睾 酮、LH、TAOC、ROS、IL-6、TNF-α水平比较差异有统计学意义（P＜0.05）,OSAHS轻、中度组和重度组间上述指标比较差异无统计学意义（P＞0.05），轻中度ED组和重度ED组之间AHI、睾酮、LH比较有显著性差异（P＜0.05），TAOC、ROS、TNF-α、IL-6水平比较差异无统计学意义（P＞0.05）。结果见表3，4，5。

表3 OSAHS患者组和对照组间血清学指标比较

表4 OSAHS患者轻、中度组和重度组间血清学指标比较

表5 轻中度ED组和重度ED组间血清学指标比较

三、相关性分析

OSAHS患者睾酮与TAOC正相关（r=0.382，P＜0.05），与ROS、RDI、ODI负相关（r=-0.471，-0.455，-0.435，P＜0.05）。LH与RDI、ODI呈负相关（r=-0.541，-0.478，P＜0.05），与LSpO2呈正相关（r=0.296，P＜0.05）。IIEF-5与AHI、ROS、IL-6、TNF-α负相关（r=-0.613，-0.523，-0.437，-0.389，P＜0.05）。

讨 论

OSAHS是一种睡眠呼吸紊乱疾病，患者夜间反复发生的低氧血症可以导致缺血-再灌注损伤，从而影响人体多个系统，是全身多种疾病的独立危险因素，包括性功能障碍，而性功能障碍中较常见的是ED，ED是男性OSAHS患者的常见症状，有时可能是就诊的主要症状。Kellesarian SV等[7]所做的OSAHS患者和ED的meta分析研究结果表明，OSAHS与ED的高风险相关。Taken K等[8]研究发现，无其他合并症的OSA患者的ED发生率较高，ED可以作为OSA的敏感标志物。Liu L[9]研究表明，尽管存在显著的异质性，但OSA患者的性功能障碍发生率可能增加。Giner MA等[10]的研究中，ED患病率为69%，以重度患者为主，轻度和重度ED患者之间AHI存在显著差异。本研究结果显示，OSAHS患者ED的发生率高于对照组，随着OSAHS病情加重，重度OSAHS组ED的发生率高于轻、中度组，表现为IIEF-5量表自我测评积分降低；同时，反映睡眠呼吸暂停严重程度的指标AHI与IIEF-5存在相关性，重度ED患者AHI高于轻、中度ED患者。上述结果说明：OSAHS患者较非OSAHS人群性功能障碍的发生率较高，并且和OSAHS疾病严重程度相关，与既往研究结果相一致。

CIH是OSAHS特征性的病理生理特点，类似于缺血再灌注，反复发生缺氧和再氧合，产生过多的氧自由基，导致氧化系统和抗氧化系统失衡。氧化应激是生物体内活性氧（reactive oxygen species,ROS）产生和抗氧化防御之间失去平衡引起的,对氧化应激的评估包括TAOC和ROS两个方面。Ozben S等[11]的研究表明，OSAHS患者与对照组比较，血浆TAOC明显下降，总氧化状态（total oxidative state,TOS）明显升高，反映患者氧化应激增强。在我们的研究中，OSAHS患者TAOC下降，ROS升高，表明OSAHS患者体内氧化/抗氧化系统失衡，抗氧化能力下降，氧化应激反应增强，并且，睾酮水平与ROS和TAOC相关，表明间歇低氧使体内ROS生成增加，氧化调节能力失调，引起细胞损伤。胆固醇是睾丸Leydig细胞合成睾酮的原料，需要从线粒体外膜转移至内膜才能参与雄激素合成。Allen J[12]认为氧化应激通过损伤线粒体，导致胆固醇在线粒体膜上的代谢紊乱，从而引起睾酮生成减低。睾酮是一种非常重要的雄激素，在男性体内主要由睾丸的间质细胞生成，主要作用为促进性生殖器官的发育、维持正常的性功能和促进精子的发育等，睾酮水平的下降已被认为是男性性功能障碍的重要原因之一。本研究结果显示：OSAHS患者睾酮水平下降，重度组和轻度组睾酮水平差异不明显，但比非OSAHS组水平下降，随着ED程度加重，睾酮水平进一步下降，与国内多项研究结果一致[13-15]。Gambineri等[16]发现OSAHS患者存在睾酮降低，可能是由于OSAHS反复出现睡眠呼吸暂停导致的睡眠片断化、间断性缺氧等对下丘脑垂体产生一定的抑制和损伤作用。我们的研究也提示睾酮水平与RDI和ODI相关，说明OSAHS患者呼吸紊乱是导致睾酮水平下降的重要因素，血氧水平也可以影响睾酮，与上述研究结果一致。Lee DS等[17]对大鼠的研究发现，急性睡眠剥夺可诱导海绵体组织中超氧化物积累和抑制一氧化氮合酶活性，进而引起垂体性腺功能减退，睾酮水平降低，从而降低勃起功能。进一步推断，在临床上即使是短期的睡眠剥夺也会导致继发性性腺功能减退，损害男性健康。此外，夜间氧减会影响睾酮分泌的生理节奏，有重度氧减的患者，清晨睾酮分泌高峰延迟（6时推迟至10时），10点时睾酮水平的比率和总氧减时间明显相关。一些研究显示，经过持续气道正压（continuous positive airway pressure,CPAP）治疗后，血LH和睾酮水平升高。

LH是调节睾酮生成的重要因子，在男性体内它通过与睾丸间质细胞表面存在LH受体结合，促进睾酮的合成和分泌。结果显示，与对照相比，OSAHS患者体内LH水平降低，且与RDI、ODI负相关，与LSpO2正相关，由此可以推测，OSAHS体内睾酮水平的下降可能与LH的减少有关，且与OSAHS患者的缺氧严重程度密切相关。LH生成的调节主要受下丘脑合成及分泌的促黄体生成素释放激素(luteinizing hormone-releasing hormone,LHRH)的调控，其水平下降的原因可能与OSAHS患者体内长期睡眠呼吸暂停所导致的睡眠片断化，间歇低氧等对下丘脑产生不同程度的损伤和抑制从而使其分泌异常有关。但是，研究发现重度OSAHS组与轻、中度组比较，LH浓度变化无统计学差异，这可能是下丘脑-垂体轴虽有所损伤，但由于低睾酮的负反馈亦促进LH的分泌，导致两者的浓度无明显的变化。综上所述，OSAHS患者体内存在生殖内分泌激素分泌异常，血清睾酮及调节睾酮生成的LH水平均下降，OSAHS患者体内这些激素水平的改变可能是OSAHS患者发生勃起功能障碍的重要原因之一。

炎症在ED的发生中起重要作用，受损的内皮细胞通过增加炎症因子产生和细胞粘附分子的产生，刺激血管壁的炎症反应，导致阴茎血管粥样斑块的形成。研究显示[18]在ED患者中炎症反应增强，超敏C反应蛋白（hypersensitive C-reacative protein,hsCRP）、TNF-α,IL-1β和IL-6都是重要的炎症因子，它们抑制内皮细胞一氧化氮合酶（endothelial nitric oxide synthase,eNOS）的表达及活性,内皮细胞可分泌血管收缩因子，引起平滑肌细胞收缩，血管收缩，内皮功能紊乱，血管收缩因子和舒张因子分泌失衡，使阴茎海绵体缺血缺氧，出现ED。Matos G等[19]研究发现，TNF-α水平升高与OSAHS患者合并ED有显著相关性，合并ED者TNF-α的截点值为9.95pg/mL，敏感性为60%,特异性为59%。在我们的研究中，OSAHS组与对照组比较，TNF-α和IL-6水平升高，并且发现TNF-α、IL-6与IIEF-5存在相关性，与既往研究结果一致，也证实系统性炎症与OSAHS患者勃起功能障碍的发生相关，但是研究并未发现睾酮、LH与TNF-α和IL-6的相关性，推测慢性间歇缺氧引起的氧化应激反应是性激素水平下降的主要原因。

本研究的不足之处在于没有进行前瞻性研究，观察OSAHS治疗后TAOC、ROS和炎症因子和激素的变化，因此将来需要开展较大样本的研究。综上所述，我们的研究结果提示勃起功能障碍在OSAHS患者中较为常见，患者氧化抗氧化系统失衡，氧化应激反应增强，炎症因子水平升高，同时性激素水平下降与氧化应激反应有关，这些都可能参与勃起功能障碍发生、发展。