OSAHS手術前后呼出氣冷凝液中瘦素檢測的臨床意義

梁偉英 吳平安 朱洪蕾 鄧意紅 趙丹蕓 關亞峰 曾敬賢

【摘要】目的探討呼出氣冷凝液（EBC）中瘦素檢測對評估OSAHS的嚴重程度及手術療效的意義。方法根據多導睡眠監測（PSG）檢查結果，實驗共納入中重度OSAHS組33例、輕度OSAHS組20例、對照組20例（慢性扁桃體炎患者經PSG檢查排除OSAHS）。OSAHS患者接受保留懸雍垂的改良懸雍垂腭咽成形術（RUPPP）。采用 ELISA檢測EBC中瘦素水平，并分析中重度OSAHS組EBC中瘦素水平手術前后變化，瘦素與BMI、呼吸睡眠紊亂指數（AHI）、最低血氧飽和度（LSaO2）的相關性。結果中重度OSAHS組晨起EBC中瘦素水平高于輕度OSAHS組（LSDt=5039，P<005）與對照組（LSDt=5859，P<005）；輕度OSAHS組與對照組比較， 差異無統計學意義（LSDt=0830，P>005）。中重度OSAHS組手術后EBC中瘦素水平降低，與手術前比較，差異有統計學意義（t=11088，P<005）。中重度OSAHS組EBC中瘦素水平分別與BMI（r=0773，P<001）、AHI（r=0796，P<001）呈正相關，與LSaO2呈負相關（r=-0875，P<001）。結論EBC中瘦素水平在中重度OSAHS患者中顯著升高，與OSAHS的嚴重程度有相關性，可作為評價OSAHS患者嚴重程度及手術療效的評價方法。

【關鍵詞】阻塞性睡眠呼吸暫停低通氣綜合征；呼出氣冷凝液；瘦素

Clinical significance of preoperative and postoperative detection of leptin in exhaled breath condensate of patients with obstructive sleep apneahypopnea syndromeLiang Weiying， Wu Pingan， Zhu Honglei， Deng Yihong， Zhao Danyun， Guan Yafeng， Tsang RK Department of Otorhinolaryngology Head and Neck Surgery， University of Hong KongShenzhen Hospital，Shenzhen 518053，China

Corresponding author， Tsang RK，Email：rkytsang@hkuhk

【Abstract】ObjectiveTo investigate the clinical significance of leptin in the exhaled breath condensate（EBC） in evaluating the severity of patients with obstructive sleep apneahypopnea syndrome（OSAHS）and clinical efficacy of modified uvulopalatopharyngoplasty with uvula preservation （RUPPP） MethodsAccording to the results of polysomnography （PSG） test， 33 patients were diagnosed with moderate and severe OSAHS， 20 patients with mild OSAHS， and 20 patients with chronic tonsillitis were recruited into the control group Patients with OSAHS underwent RUPPP The level of leptin in EBC was quantitatively measured by ELISA In the moderate and severe OSAHS group， the changes of leptin levels in EBC were investigated before and after surgery The correlation between leptin， BMI， apnoeahypopnoea index （AHI） and LSaO2 was statistically analyzed ResultsIn the morning， the level of leptin in EBC in the moderate and severe OSAHS group was significantly higher than those in the mild OSAHS （LSDt=5039， P<005） and control groups （LSDt=5859，P<005） No statistical significance was observed between the mild OSAHS and control groups （LSDt=0830，P>005） In the moderate and severe OSAHS group， the level of leptin in EBC was significantly downregulated after surgery （t=11088， P<005） In the moderate and severe OSAHS group， the level of leptin in EBC was significantly positively correlated with BMI （r=0773， P<001） and AHI （r=0796， P<001）， whereas negatively associated with LSaO2 （r=-0875， P<001） ConclusionsThe level of leptin in EBC is significantly elevated in patients with moderate and severe OSAHS It is correlated with the severity of OSAHS， which can be utilized as an evaluation biomarker to evaluate the severity and surgical efficacy in OSAHS patients

【Key words】Obstructive sleep apnea hypopnea syndrome； Exhaled breath condensate； Leptin

OSAHS是一種在睡眠中反復上氣道軟組織完全或部分堵塞，引起反復睡眠呼吸暫停、睡眠期間血氧頻繁下降的疾病，嚴重時可導致高血壓病、冠狀動脈粥樣硬化性心臟病（冠心病）、糖尿病、心律失常、猝死等并發癥[12]。目前，國內外均采用多導睡眠監測（PSG）診斷OSAHS，并以睡眠呼吸暫停低通氣指數（AHI）及最低血氧飽和度（LSaO2）的分級來判定OSAHS的嚴重程度[34]。但此標準仍存在不足之處，如AHI、LSaO2均相同的患者，因為呼吸暫停或缺氧的持續時間不同，缺氧的嚴重程度不同，導致機體器官病理生理的損害程度也存在著差別[1]。缺氧導致OSAHS產生全身和局部的氧化應激反應，體內血液或體液中細胞因子的濃度呈現連續的變化，與OSAHS的缺氧程度相關[5]。本研究通過檢測OSAHS 患者呼出氣冷凝液（EBC）中的細胞因子瘦素水平的變化，探討其與疾病嚴重程度及手術療效的相關性，為OSAHS的診斷及療效隨訪提供一個簡單無創的生物監測指標。

對象與方法

一、研究對象

實驗組：研究對象為2014年7月至2017年6月收住院進行首次手術的OSAHS患者53例，分為輕度OSAHS組20例，中重度OSAHS組33例；女15例，男38例，年齡26～49歲；所有患者電子喉鏡Muller檢查判定阻塞平面主要位于腭咽水平；按Friedman分型系統評分，均屬于Friedman staging Ⅰ型或Friedman staging Ⅱ型合并扁桃體2～4度肥大患者[6]。診斷標準：經PSG（Embla S4000 32導聯多功能睡眠監測系統）夜間7 h監測。輕度：5≤AHI<15；中度：15≤AHI<30；重度：AHI≥30（次/小時）。記錄受試者BMI和睡眠中AHI、LSaO2[3]。排除標準：OSAHS以外的其它肺部疾病、甲狀腺功能亢進癥、甲狀腺功能減退癥、神經精神疾病、重癥肌無力、聲帶麻痹等因素引起的睡眠呼吸障礙。對照組：20例成人慢性扁桃體炎患者，均行PSG檢查排除OSAHS。3組患者性別分布、年齡比較差異均無統計學意義（P均>005），見表1。所有研究對象在睡眠監測前24 h內不能喝茶、咖啡、飲酒或服用鎮靜藥。

二、方法

53例實驗組OSAHS患者行保留懸雍垂的改良懸雍垂腭咽成形術（RUPPP），20例對照組患者行單純雙側扁桃體切除術，手術前和手術治療3個月后檢查EBC中瘦素水平。

EBC收集：根據Horvath Ⅰ推薦的方法，采用購自美國Respiratory Research公司的Rtube EBC收集裝置，收集晚上PSG監測前30 min內、早晨監測結束后30 min內的EBC，-70℃冰箱凍存[7]。用ELISA檢測EBC的瘦素水平，試劑盒購自上海酶聯生物科技有限公司。

三、統計學處理

采用SPSS 190進行分析。計數資料組間比較用χ2檢驗；符合正態分布的計量資料以±s表示，組內前后對比采用配對資料t檢驗，多組間比較用方差分析，兩兩比較采用LSDt檢驗；相關性采用Pearson相關分析。P<005為差異有統計學意義。

結果

一、3組患者手術前組內瘦素水平比較

對照組和輕度OSAHS組患者晨起瘦素水平與睡前比較，差異均無統計學意義（P均>005）；中重度OSAHS組患者晨起瘦素水平比睡前高，比較差異有統計學意義（t=5344，P<005）。3組患者睡前EBC中瘦素水平的差異無統計學意義（F=0901，P>005）。輕度OSAHS組患者的晨起EBC中瘦素水平較對照組升高，但兩者比較差異無統計學意義（P>005）；中重度OSAHS組晨起EBC中瘦素水平較輕度OSAHS組、對照組高，差異均有統計學意義（P均<005），見表2。

二、 輕度OSAHS組和中重度OSAHS組手術前后瘦素水平比較

中重度OSAHS組經RUPPP手術治療后3個月，晨起瘦素水平與手術前比較，差異有統計學意義（t=11088，P<005）；輕度OSAHS組經RUPPP手術治療后3個月，晨起瘦素水平與手術前比較，差異無統計學意義（t=1437，P>005），見表3。

討論

OSAHS在成人的患病率為2%～4%，隨著生活水平的提高和生活方式的改變，OSAHS的患病率在近20年有逐年增長的趨勢[8]。改良懸雍垂腭咽成形術仍然是治療OSAHS的主要手術方法。但由于OSAHS堵塞部位的多平面性，以及OSAHS的發病受神經體液活動、肺通氣功能等多因素影響，手術的長期療效不穩定，有學者提出需關注OSAHS的病因學研究，根據病因制定個體化的治療方案[9]。

目前公認，肥胖是OSAHS發病的主要危險因素。瘦素是調節脂肪代謝的重要細胞因子。因此瘦素在OSAHS發病及治療中的作用機制受到越來越多的關注。瘦素由白色脂肪分泌，穿越血腦屏障后與下丘腦中的瘦素受體結合而發揮作用，參與食欲控制、機體代謝和能量平衡[10]。瘦素水平與體內脂肪量堆積及載脂蛋白相關，提示瘦素在OSAHS發病的病理生理中起作用[11]。巫翠華等[12]研究表明OSAHS肥胖患者EBC中瘦素水平較OSAHS非肥胖患者高，與本研究中OSAHS患者EBC中瘦素水平和BMI呈正相關相一致，進一步說明了高瘦素水平與肥胖是OSAHS嚴重程度的相關因素。

上氣道解剖結構狹窄和影響上氣道擴張肌張力的神經肌肉活動在睡眠時期維持上氣道的通暢在OSAHS的發病機制中得到認識[13]。越來越多的實驗證明瘦素在調節通氣功能及上氣道堵塞中也起到重要作用[10，14]。動物模型試驗，例如瘦素基因缺陷小鼠，在片段睡眠刺激或缺氧狀態下，低瘦素水平導致了睡眠結構紊亂，上氣道塌陷，通氣功能不良，以及高碳酸血癥[10]。然而在人體的研究中，往往OSAHS患者呈現出外周血中高瘦素水平與高脂血癥并存，與動物實驗研究低瘦素水平小鼠導致OSAHS的數據不相符，學者們設想OSAHS患者的高瘦素血癥可能存在瘦素抵抗的情況，即外周血液中瘦素不能發揮到調節代謝的作用，相當于能起作用的功能性瘦素水平低，這種設想與動物實驗的結果相一致并被實驗證實[1517]。瘦素抵抗是導致肥胖的誘因[18]。瘦素抵抗有兩種理論，一種是外周血中的瘦素不能有效地通過血腦屏障運送到中樞，與下丘腦的瘦素受體結合，即外周性瘦素抵抗；另一種是特定的中樞神經元與瘦素結合反應功能受損，即中樞性瘦素抵抗[1517]。瘦素抵抗的結果是，正常濃度的內源性瘦素不能充分發其作用而代償性升高，導致高瘦素血癥出現。Lin等[19]多名學者研究表明瘦素抵抗與OSAHS 患者所存在的體脂超載、異位分布以及睡眠呼吸障礙、代謝綜合征等問題關系密切。無論是外周性抵抗，還是中樞性抵抗，動物實驗證明當去除高脂肪食物后，瘦素抵抗作用會減弱，肥胖的小鼠變瘦，睡眠缺氧狀況得以改善，說明瘦素抵抗是可逆性的[1517]。這為OSAHS肥胖患者的低脂肪飲食的治療方案提供了理論依據。

是高瘦素血癥（瘦素抵抗）導致OSAHS發病，還是OSAHS缺氧等導致OSAHS患者高瘦素血癥，其因果關系尚有待進一步探究。OSAHS患者長期反復缺氧造成應激激素的分泌增加以及葡萄糖代謝的異常，可能加劇肥胖并進一步加重瘦素抵抗。瘦素抵抗使脂肪合成增加和選擇性在上氣道局部沉積，導致睡眠時氣道塌陷甚至閉塞加重。缺氧與高瘦素血癥可能互為惡性循環的促進因素，這可能是OSAHS患者若不進行干預治療，病情只會越來越重的原因。本研究中輕度OSAHS患者EBC中瘦素水平與非OSAHS組無顯著差異，而中重度OSAHS組的瘦素水平明顯高于前2組，表明OSAHS患者體內瘦素水平的升高需要一定缺氧程度的積累才可誘發，或者瘦素水平升高到一定程度才可導致OSAHS患者病情的加重，在PSG檢測上體現為AHI升高，LSaO2降低，EBC中瘦素水平與AHI呈正相關，與LSaO2呈負相關。美國心臟睡眠健康研究的大樣本多中心臨床試驗證明，AHI>15次/小時將增加心腦血管并發癥的發生，葉京英等[20]認為輕度OSAHS一般僅需要運動減肥等保守干預，而AHI≥15次/小時的中重度患者必須氣導正壓通氣或手術等治療。本研究中輕度OSAHS組EBC中瘦素水平無升高，僅中重度OSAHS組瘦素水平明顯升高，提示EBC中檢測的瘦素水平與OSAHS臨床需要治療的嚴重程度更加相符。

既往對OSAHS患者瘦素水平檢查多數是通過組織活檢及抽取血液標本檢測，操作具有有創性和局限性。EBC檢測是近年來發展起來的一種無創檢測呼吸道細胞因子水平的方法，Carpagnano等[21]最早在非小細胞肺癌患者的EBC中發現瘦素、IL2、TNFα等細胞因子水平升高。EBC檢測在OSAHS領域尚處于起步探索階段。曹淑芳等[22]檢測47例OSAHS患者及40名非OSAHS對照者EBC中瘦素水平，實驗組明顯高于對照組，并與AHI呈正相關。王勝國等[23]檢測18例OSAHS患者口咽組織中瘦素受體表達增高。Lin等[19]研究OSAHS患者UPPP術后3個月血清瘦素水平較術前下降。與本研究中重度OSAHS患者EBC瘦素水平升高，術后瘦素水平較術前降低相一致，表明了可以用EBC的瘦素水平代替血清或組織中瘦素水平評價OSAHS尤其是中重度患者的嚴重程度及手術療效。

本研究表明，通過EBC檢測瘦素水平的方法安全、無創，適用于對OSAHS高危人群進行篩查，也可作為OSAHS的疾病嚴重程度和手術療效的監測手段，為OSAHS的診斷治療提供一個簡單易行的生物監測指標。

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