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背景与目的:阻塞性睡眠呼吸暂停(OSA)的严重程度与心血管疾病的发生密切相关。OSA模式的间歇低氧(IH)是内皮功能障碍的主要病生理机制。低氧程度越重,间歇低氧频率越高,心血管事件发生率亦越高。内皮祖细胞(EPCs)可维持血管内皮间的动态平衡,参与血管修复。EPC数量的降低可预测未来心血管事件的发生。因此本研究通过招募不同程度的OSA患者并对其进行分组,测定不同程度OSA患者外周血EPC的不同亚族及促血管生成因子的水平,并对外周血中单个核细胞(PBMC)进行体外培养,在此基础上测定EPC的增殖、迁移及血管形成能力,从而进一步探讨OSA患者外周血EPC参与内皮修复的机制。 实验方法:连续纳入2013年12月-2014年12月于天津医科大学总医院呼吸科睡眠诊疗中心就诊的90例OSA患者,其中男76名,女14名,年龄40-79岁,同期纳入30名性别、年龄相匹配的健康志愿者(对照组),分别进行多导睡眠监测(PSG),依据睡眠呼吸暂停低通气指数(AHI)分为轻中重度。酶联免疫吸附法(ELISA)测定患者外周血低氧诱导因子-1(HIF-1)、基质细胞衍生因子-1(SDF-1)、血管内皮生长因子(VEGF)水平;密度梯度离心法提取外周血单个核细胞(PBMC),依据乙醛脱氢酶(ALDH)活性联合CD133、CD34、含激酶域插入片段受体(KDR)相应的 EPC表面标志物,应用流式细胞仪测定CD133+KDR+EPC、CD133+CD34+EPC、CD34+KDR+EPC、ALDHloCD34+KDR+EPC的水平;并对 PBMCs进行体外培养,测定 EC-CFU的增殖能力;通过Transwell细胞模型观察EPC的迁移能力;Western测定EPC表面膜蛋白的表达水平;与HUVEC共培养测定EPC的成管能力。采用SPSS17.0软件分析包进行统计分析。 结果:(1)各组患者年龄、性别间均无显著差异;各组患者体质指数差异明显(F=101.800,P=0.000),其中重度OSA组(33.43±2.03)>中度OSA(28.57±0.77)>轻度 OSA组(25.63±2.97)>对照组(23.77±2.73);各组患者 AHI差异显著( F=127.700, P=0.000),其中重度 OSA组(68.43±28.10)>中度 OSA组(22.73±4.02)>轻度OSA组(11.50±3.10)>对照组(1.73±1.41);各组患者最低血氧饱和度差异显著(F=141.300,P=0.000),重度OSA组(0.509±0.168)<中度OSA组(0.822±0.150)<轻度OSA组(0.874±0.020)<对照组(0.922±0.186)。(2)各组患者外周血CD133+KDR+EPC、CD133+CD34+EPC、CD34+KDR+EPC水平差异显著(F=34.340、49.250、84.755,P均=0.000),重度OSA组CD133+KDR+EPC(119.20±45.50)>中度OSA组(97.34±16.18)>轻度OSA组(76.65±31.91)>对照组(51.90±18.85);CD133+CD34+EPC水平重度OSA组(76.65±31.91)>中度OSA组(45.19±18.23)>轻度OSA组(31.91±8.89)>对照组(18.71±8.50);CD34+KDR+EPC水平重度OSA组(239.44±87.23)>中度OSA组(123.42±32.73)>轻度 OSA组(86.09±17.03)>对照组(53.29±18.78);各组患者外周血中ALDHloCD34+KDR+EPC水平差异显著(F=37.383,P=0.000),其中轻度OSA组最高(37.69±11.16),重度OSA组最低(13.01±6.36),中度OSA组(20.45±8.99)<对照组(29.52±11.15)。 (3)各组血清 HIF-1、SDF-1、VEGF水平差异明显(F=129.500、69.450、1183.000,P均=0.000),其中HIF-1、SDF-1、VEGF水平重度OSA组最高(2.56±0.26,2173±316.5,155.6±12.80),对照组最低(1.30±0.21,1180±313.2,36.79±5.59),中度OSA组(1.87±0.35,1971±275.5,98.00±7.00)>轻度OSA组(1.70±0.15,1587±241.7,53.29±6.57)。 (4)各组患者外周血EC-CFU数量差异显著(F=48.860,P=0.000),其中轻度OSA组EC-CFU数量最多(73.000-20.020),重度OSA组最少(22.070-9.993),中度OSA组(37.330-17.00)<对照组(45.970-18.200)。 (5)各组患者外周血 EPC迁移的数量差异明显(F=26.670,P=0.000),其中轻度 OSA组 EPC迁移数量最多(62.100-25.560),重度 OSA组最少(16.470-7.785),中度OSA组(34.230-21.640)<对照组(49.570-23.790)。(6)各组患者EPC表面CXCR4、VEGFR2蛋白表达灰度值差异明显(F=481.700、195.700,P均=0.000),其中轻度OSA组EPC表面CXCR4、VEGFR2蛋白表达灰度值最高(1.263-0.012,1.562-0.023),重度OSA组最低(0.545±0.038,0.745±0.038),中度OSA组(0.699-0.021,0.987-0.020)<对照组(0.988±0.018,0.776±0.059)。 (7)各组患者平均血管生成长度差异显著(F=120.100,P=0.000),其中轻度OSA组平均血管生成长度最长(3882.000-477.500),重度 OSA组最短(2000.000-551.200),中度 OSA组(2559.000-303.700)<对照组(3423.000-300.600)。 结论:(1)BMI是OSA发病的独立危险因素,可增加OSA的患病率,加重OSA的严重程度。 (2)OSA患者程度的加重可导致外周血中促血管活性因子的增加,从而动员大量无效的 EPC,而具有修复能力的 ALDHloEPC数量并不增加,尤其重度 OSA患者甚至减少,可能与内皮的损伤加重有关,需进一步的相关实验研究。 (3)轻度OSA患者外周血EPC动员、增殖、趋化及血管形成能力增强,随着OSA程度的加重,EPC的内皮功能特性削弱,导致内皮损伤与修复间的动态失衡,进一步增加心血管疾病的风险。