巫翠华 黄立霞 李志莹 杜秀芳 黄平

广东医学院附属南山医院呼吸内科，广东深圳518052

持续气道正压通气对阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征呼气冷凝液内皮素-1水平的影响

巫翠华 黄立霞 李志莹 杜秀芳 黄平

广东医学院附属南山医院呼吸内科，广东深圳518052

目的探讨持续气道正压通气（CPAP）对阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征（OSAHS）患者呼出气冷凝液（EBC）中内皮素-1（ET-1）水平的影响及其临床意义。方法从2011年9月～2014年2月在广东医学院附属南山医院呼吸科因打鼾就诊患者中选择73例非吸烟OSAHS患者，另匹配23名健康非吸烟者（对照组）；用EBC收集仪器采集睡前、晨起EBC，酶联免疫吸附试验法测定ET-1浓度，其中19例中重度OSAHS患者（CPAP组）经使用持续气道正通气治疗3个月后，复查EBC中的ET-1浓度，并进行统计学分析。结果组内比较：对照组晨起ET-1水平［（5.04±0.36）ng/L］与睡前［（5.11±0.45）ng/L］比较，差异无统计学意义（t=0.675，P＞0.05）。OSAHS组晨起ET-1水平［（13.27±1.43）ng/L］较睡前［（5.07±0.51）ng/L］升高，差异有高度统计学意义（t=54.767，P＜0.01）。组间比较：OSAHS组晨起ET-1水平［（13.27±1.43）ng/L］较对照组［（5.04±0.36）ng/L］升高，差异有高度统计学意义（t= 50.257，P＜0.01）；而OSAHS组睡前ET-1水平［（5.07±0.51）ng/L］与对照组［（5.11±0.45）ng/L］比较，差异无统计学意义（t=0.558，P＞0.05）；经3个月CPAP治疗后，CPAP组晨起ET-1水平［（7.01±0.63）ng/L］较治疗前［（13.41±1.26）ng/L］降低，差异有统计学意义（t=20.502，P＜0.05）；经3个月CPAP治疗后，睡前ET-1水平［（5.09±0.41）ng/L］与治疗前［（5.03±0.35）ng/L］比较，差异无统计学意义（t=0.721，P＞0.05）；OSAHS患者晨起EBC中ET-1浓度与颈围、睡眠呼吸暂停低通气指数呈正相关（r=0.254、0.596，P＜0.05），与睡眠中最低血氧饱和度呈负相关（r=-0.563，P＜0.05）。结论OSAHS患者晨起EBC中ET-1水平能通过CPAP治疗降低，晨起EBC中ET-1可作为随访病情和反映治疗效果的指标。

阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征曰呼出气冷凝液曰内皮素-1曰持续气道正压通气

阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征（obstructive sleep apnea hypopnea syndrome，OSAHS）是具有潜在危险性的慢性睡眠呼吸疾病，由于夜间低氧血症反复发作，常导致多脏器功能损害，尤其是心脑血管并发症。现有研究表明，OSAHS存在着全身和局部的炎症及氧化应激状态。呼出气冷凝液（exhaled breath condensate，EBC）是一种无创检测方法，在收集标本过程中，它不干扰呼吸道本身的生理和病理过程，尤其对于老幼体弱、病情严重者，EBC取样简单、无创、实时、可以反复应用的优势突出［1-4］。现有研究表明，OSAHS患者的气道中存在炎症和氧化应激反应。EBC中基质金属蛋白酶、白介素（IL）-6、肿瘤坏死因子-α、瘦素、H2O2可作为无创监测OSAHS患者病情的方法［5-11］，那么，EBC中ET-1检测能否成为高危人群OSAHS筛选和病情进展的监测指标，本研究通过检测OSAHS患者EBC中ET-1的水平，了解OSAHS患者血管内皮功能的变化及持续气道正压通气治疗对其可能产生的影响，探讨其在OSAHS诊断、疗效判断中的临床应用价值并进行评价分析，现报道如下：

1 对象与方法

1.1 对象

本研究是经医院伦理委员会通过，研究对象均是知情同意并签署知情同意书。从2011年9月～2014年2月在广东医学院附属南山医院呼吸科因打鼾就诊的经询问病史及夜间7 h多导睡眠监测（polysomnography，PSG）监测（Embla S4000 32导联多功能睡眠监测系统），符合OSAHS诊断者［12］73例（OSAHS组），对其中19例中重度OSAHS患者（CPAP组）进行了无创气道正压通气治疗；选择健康非吸烟者23名（对照组），无打鼾史，并且经PSG监测排除OSAHS，各组性别、年龄差异无统计学意义（P＞0.05），具有可比性。

1.2 病例排除标准

吸烟、肿瘤、严重过敏体质、免疫抑制性疾病、耳鼻喉疾病、发作性睡病、除OSAHS外的其余呼吸系统疾病、有心血管系统疾病、甲亢、糖尿病、慢性肾炎、慢性肝肾功能不全、神经精神疾病，近1个月发生呼吸道或其他部位感染、外伤、手术，1个月内用激素、抗生素、抗病毒药、抗真菌药，睡眠监测前24 h内用喝茶或咖啡、饮酒或安眠药及中重度体力劳动，拒绝在知情同意书上签字、不合作或不能完成者。

1.3 方法

对CPAP组进行了无创气道正压通气治疗（因轻度OSAHS患者多选用减肥、控制饮食和体重、适当运动、戒烟酒、慎用镇静催眠药、口腔矫正器等治疗方式，且选购呼吸机的依从性较差，故未行CPAP治疗前后的对照研究），观察治疗前后效果。采用CPAP治疗的患者选用单水平CPAP或自动调压CPAP治疗，每晚使用呼吸机7 h以上，治疗3个月后复查EBC中ET-1。

1.4 指标检测

1.4.1 EBC收集采用Rtube EBC收集装置（美国Respiratory Research公司）。所有研究对象均于监测前30min内、监测结束后晨醒30min内收集EBC，完毕后测量凝集液量并分装-70℃冰箱冻存。

1.4.2 用酶联免疫吸附试验法（ELISA）检测EBC的ET-1浓度，试剂盒购自美国R&D公司。

1.4.3 行睡眠呼吸暂停低通气指数（AHI）和睡眠中最低血氧饱和度（SaO2）测量，经夜间7 h PGS监测所测数值。

1.5 统计学方法

采用SPSS 19.0统计软件进行统计学分析，计量资料数据以均数±标准差表示。两组样本均数比较用独立样本t检验，多组样本均数比较采用单因素方差分析，方差不齐时取Welch修正值，方差齐时两两间比较用LSD检验，方差不齐时两两间比较用Dunnett's T3检验；用Pearson相关进行相关分析。以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 受检者的一般情况及PSG结果比较

OSAHS组、CPAP组与对照组年龄和性别差异无统计学意义（P＞0.05），颈围、AHI、最低SaO2比较差异有高度统计学意义（P＜0.01）。见表1。

表1 三组患者的一般情况多导睡眠监测结果比较

注：与对照组比较，*P＜0.05；与OSAHS组比较，吟P＜0.05；AHI：睡眠呼吸暂停低通气指数；SaO2：血氧饱和度；；OSAHS：阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征；CPAP：持续气道正压通气

组别例数男/女（例）年龄（岁）颈围（cm）AHI（次/h）最低SaO2（%）对照组OSAHS组CPAP组（治疗前）χ2/F值P值23 73 19 12/11 39/34 10/9 0.013 0.994 43±6 44±4 46±3 1.245 0.299 34.9±4.1 38.8±3.6*42.1±3.4*吟20.027 0.000 2±1 27±16*46±16*吟153.396 0.000 97±2 77±11*64±10*吟179.966 0.000

2.2 各组EBC中ET-1水平检测结果比较

对照组晨起ET-1水平与睡前比较，差异无统计学意义（P＞0.05）。OSAHS组晨起ET-1水平较睡前增高，差异有高度统计学意义（P＜0.01）。对照组与OSAHS组晨起ET-1水平比较，差异有高度统计学意义（P＜0.01）；而睡前ET-1水平比较，差异无统计学意义（P＞0.05）。见表2。

表2 OSAHS组和健康对照组EBC中ET-1水平检测结果比较（ng/L，）

注：EBC：呼出气冷凝液；ET-1：内皮素-1；OSAHS：阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征

组别例数睡前ET-1晨起ET-1 t值P值对照组OSAHS组t值P值23 73 5.11±0.45 5.07±0.51 0.558 0.578 5.04±0.36 13.27±1.43 50.257 0.000 0.675 54.767 0.503 0.000

2.3 CPAP组患者治疗前后EBC中ET-1检测结果比较

结果显示，CPAP组患者经治疗3个月后，晨起ET-1水平较治疗前降低，差异有高度统计学意义（P＜0.01），睡前ET-1与治疗前比较，差异无统计学意义（P＞0.05）；治疗前、后晨起ET-1水平较睡前增高，差异有统计学意义（P＜0.05）。见表3。

表3 CPAP组患者治疗前后EBC中ET-1检测结果比较（ng/L，）

注：与睡前比较，●P＜0.05；CPAP：持续气道正压通气；EBC：呼出气冷凝液；ET-1：内皮素-1

时间例数睡前ET-1晨起ET-1治疗前治疗后t值P值19 19 5.03±0.35 5.09±0.41 0.721 0.476 13.41±1.26●7.01±0.63●20.502 0.000

2.4 OSAHS组晨起EBC中ET-1与颈围尧AHI尧最低SaO2的相关性

OSAHS患者晨起EBC中ET-1浓度与颈围、AHI呈正相关（r=0.254、0.596，P＜0.05），与睡眠中最低SaO2呈负相关（r=-0.563，P＜0.05）。

3 讨论

OSAHS是一种全身炎症性疾病，可引起多脏器损伤，易合并心脑血管疾病，如冠心病、高血压、脑卒中等，因而是导致碎死的常见原因之一。OSAHS患者在睡眠过程中，反复出现呼吸暂停，睡眠中的血氧浓度呈高低相间的锯齿样变化，这种低氧模式属于间歇低氧，间歇低氧引起的机体反复缺氧-再氧合会诱导活性氧簇产生，导致氧化应激，使内皮细胞损伤，血管内环境的稳定被破坏，从而导致了机体氧化应激标志物和细胞炎症因子的增高［13］。OSAHS患者的气道中存在炎症和氧化应激反应已被多数学者证实和接受。

ET-1是从血管内皮细胞产生的可使血管收缩、血管平滑肌增殖的一种多肤激素，是最强的血管收缩物质，长期作用可引起血管管腔狭窄，血管重构，并发心脑血管疾病。OSAHS患者反复发生低氧血症和阻塞窒息，这些均可刺激血管内皮释放过多缩血管活性物质如ET-1。OSAHS患者线粒体内活性氧族和氧自由基过量增加，损伤血管内皮细胞，ET-1表达增多，缩血管作用增强。所以ET-1既是造成血管内皮损伤的原因，又是内皮细胞损伤的结果。研究证明睡眠中阻塞性呼吸事件可导致ET-1水平的升高［14-15］。因此测定血浆中ET-1水平，可以反映血管内皮细胞的功能变化。现有研究表明EBC中ET-1可作为一种无创监测呼吸系统疾病如哮喘、肺动脉高压、肺癌等病情的方法［16-18］。Zietkowski等［16］的研究表明，支气管哮喘患者EBC中ET-1水平较对照组增高，且不稳定期者较稳定期者增高明显，表明EBC中ET-1水平可用来监测哮喘的氧化应激反应。王德生等［18］检测了非小细胞肺癌（non-small-cell lung cancer，NSCLC）患者EBC中ET-1水平，发现其检测值较对照组增高，随TNM分期，NSCLC组Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ期EBC的ET-1分别为（8.61±0.18）、（9.98±0.21）、（11.53±0.36）pg/mL，Ⅱ期与Ⅳ期差异有统计学意义（P＜0.05），表明测定EBC中ET-1有助于NSCLC的诊断和评估预后。由上所述EBC中ET-1水平可作为一种无创的监测呼吸系统疾病如哮喘、COPD、肺癌病情的方法，那么，它是否也可成为监测OSAHS患者病情的严重程度和客观评价治疗效果的一种依据，目前国内外相关报道少见。

目前大多数研究认为OSAHS患者血管内皮细胞产生过多的ET-l是因睡眠中呼吸暂停低通气发作反复发生，低氧血症、高碳酸血症、睡眠结构紊乱随之出现，进而引起血管内皮细胞的损伤和功能紊乱所致。那么EBC中ET-1是否可作为监测OSAHS机体氧化应激的指标。朱利清等［19］对OSAHS合并高血压患者、单纯OSAHS患者、健康对照EBC及血浆中ET-1进行了检测，发现在三组EBC中ET-1中均含量甚微，其差异无统计学意义（P＞0.05）；但是OSAHS的严重程度与血浆ET-1水平相关。而张建辉等［20］则发现，OSAHS合并高血压及OSAHS血压正常患者EBC中ET-1水平明显高于健康对照组，差异有统计学意义（P＜0.05）。两者的研究结果不一致，可能与缺乏标准化的EBC收集过程、实验室使用不同的设备收集EBC、冷却和储存标本的温度无标准化，导致实验室之间结果缺乏可比性有关。但上述研究样本含量少，结果有待进一步验证。姚苏梅等［21］的研究表明EBC中ET-1水平检测可了解OSAHS患者血管内皮功能紊乱，这种异常可以通过auto-CPAP治疗改善，与本研究结果基本一致。本研究结果显示对照组EBC的ET-1浓度睡前、醒后分别为（5.11±0.45）、（5.04±0.36）ng/L，与Carratu等［22］、Carpagnano等［23］报道健康对照组EBC的ET-1正常值分别为（5.24±0.47）、（5.2±0.5）ng/L比较，数值相差不大，由此推测，本研究所采用的EBC收集及ET-1检测方法是可行。

本研究结果显示晨起EBC中ET-1在OSAHS组较对照组高，可能与OSAHS患者睡眠过程中打鼾震动及气道反复的阻塞和开放，导致黏膜的充血水肿，随之而来的是局部的炎症和氧化应激反应。本研究结果还显示，各组睡前EBC中ET-1水平无明显差别，推测OSAHS患者白天清醒状态下，未发生低氧血症，交感神经兴奋性下降，ET-1水平趋于正常。晨起EBC中ET-1浓度与OSAHS患者反映睡眠呼吸暂停严重程度的指标有相关性（与颈围、AHI呈正相关，与睡眠中最低SaO2呈负相关），表明ET-1与OSAHS密切相关，可能预示着其心血管疾病发生的危险性。CPAP是中重度患者最常用且有效的治疗方法之一。本研究发现，CPAP治疗后患者内皮细胞功能得到明显改善。19例中重度OSAHS患者经治疗3个月后，晨起ET-1水平较治疗前降低，差异有统计学意义。其机制可能为CPAP通过给气道正压撑开塌陷的气道，形成气态支架，防止气道塌陷、阻塞，从而呼吸道保持通畅，呼吸调节功能改善，防止发生局部和全身的氧化应激反应。临床上可通过CPAP治疗纠正OSAHS患者夜间低氧血症、改善呼吸睡眠紊乱状态，减弱氧化应激，降低炎性反应，改善血管内皮功能，减少ET-1产生［24-27］。说明CPAP治疗能减轻OSAHS的病情，改善其缺氧程度，从而延缓病程，延缓心血管疾病并发症的发生［28-29］。

综上所述，ET-1可能参与了OSAHS病理生理全过程，OSAHS患者夜间上气道阻塞引起的睡眠呼吸暂停和低通气致晨起气道和全身应激反应增加，表现为晨起氧化应激产物EBC中ET-1增高，提示EBC中ET-1与OSAHS发病及并发症发生有密切关系。晨起EBC中ET-1经过CPAP治疗后减低，提示CPAP治疗可以降低OSAHS所导致的并发症发生的危险。EBC中ET-1测定对于评价炎症程度及疗效，指导临床治疗有重要意义。本方法无创、安全、可行，有望通过对OSAHS患者治疗前后EBC中ET-1水平的动态监测，对治疗效果进行评价，有很好的应用前景。但本研究样本量较少，需扩大样本量进一步研究探讨。

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Effect of treatment of continuous positive airway pressure of Endothelin-1 in exhaled breath condensate of patients w ith obstructive sleep apnea hy-popnea syndrome

WU Cuihua HUANG Lixia LIZhiying DU Xiufang HUANG Ping
Department of Respiratory Medicine,the Affiliated Nanshan Hospital of Guangdong Medical College,Guangdong Province,Shenzhen 518052,China

ObjectiveTo examine the effect of treatmentof continuous positive airway pressure(CPAP)of Endothelin-1 (ET-1)in exhaled breath condensate(EBC)of patients with obstructive sleep apnea hypopnea syndrome(OSAHS).M ethodsPatientswho complained of loud snoring,who had been referred to Department of Respiratory Medicine of the Affiliated Nanshan Hospital of Guangdong Medical College(from September 2011 to February 2014)owing to suspicion of OSAHS,were used as sources for OSAHS patients.73 patients with OSAHS(non smokers)and 23 matched normal control subjects(healthy nonsmokers)were enrolled in this study.EBC was collected before and after sleep at the same night from groups.ET-1 in EBC wasmeasured by a specific enzyme immunoassay.They were detected again in the nineteen patients from themoderate-severe group after treated with CPAP(CPAP group)for 3months.ResultsIntragroup comparison:there was no difference between post-sleep ET-1 level［(5.04±0.36)ng/L］and pre-sleep ET-1 level［(5.11±0.45)ng/L］in control subjects(t=0.675,P＞0.05).The concentrations of ET-1［(13.27±1.43)ng/L］in EBC postsleep were significantly higher than those in pre-sleep［(5.07±0.51)ng/L］in 73 OSAHS patients(t=54.767,P＜0.01). Compaison among groups:there was difference in post-sleep ET-1 level between OSAHS［(13.27±1.43)ng/L］and the control subjects［(5.04±0.36)ng/L］(t=50.257,P＜0.01). There was no difference in the pre-sleep ET-1 level between OSAHS［(5.07±0.51)ng/L］and the control sub-jects［(5.11±0.45)ng/L］(t=0.558,P＞0.05).After 3months of CPAP therapy,the concentration of ET-1 in EBC postsleep of patients in CPAP group showed a significant reduction from(13.41±1.26)ng/L to(7.01±0.63)ng/L(t=20.502,P＜0.05).There was no change in the pre-sleep ET-1 level between before treatment［(5.03±0.35)ng/L］and after treatmen［(5.09±0.41)ng/L］in CPAP group(t=0.721,P＞0.05).The concentrations of ET-1 in EBC of OSAHS patients post-sleep were positive correlated with neck circumferences and AHI(r=0.254,0.596,P＜0.05),and negative with minimal oxygen saturation(r=-0.563,P＜0.05).ConclusionCPAP treatment can reduce the levels of post-sleep ET-1 in EBC of OSAHS,and it can be an index for follow-up and to reflect effect of treatment.

Obstructive sleep apnea hypopnea syndrome;Exhaled breath condensate;Endothelin-1;Continuous positive airway pressure

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2014-09-01本文编辑：卫轲）

广东省深圳市科技计划项目（编号201203199）；广东省深圳市南山区科技研发资金资助项目［编号：南科卫（2010011）号］。