摘要
阻塞性睡眠呼吸暂停(OSA)在儿童中很常见,可导致多种终端器官疾病。骨髓相关蛋白(MRP) 8/14在动脉粥样硬化中起重要的病理生理作用,血浆水平与内皮细胞功能障碍相关。我们假设MRP8/14水平在OSA患儿中会发生改变。
255名儿童(7.6±1.5岁)在睡眠研究和早晨血液样本后被纳入研究。ELISA法检测MRP8/14和白细胞介素-6血浆水平,免疫比浊法检测c反应蛋白水平。内皮功能被评估为肱动脉闭塞后的充血反应。
血浆MRP8/14水平显示与肥胖无关的呼吸暂停/低通气指数(AHI)剂量依赖性升高。此外,在控制年龄和身体质量指数z评分后,MRP8/14的对数水平与AHI相关(r = 0.340, p<0.001),并与内皮功能相关。MRP水平最高的儿童(>1.34 ug·mL−1)在调整混杂变量后,轻度阻塞性睡眠呼吸暂停和中度至重度阻塞性睡眠呼吸暂停的几率分别增加了2.4倍和5.4倍。
血浆MRP8/14水平与儿科OSA相关,可能反映心血管疾病发病风险增加。在儿科OSA的背景下,MRP8/14升高对心血管功能的短期和长期影响仍有待确定。
阻塞性睡眠呼吸暂停(OSA)的特征是在睡眠期间反复发生部分和完全的上气道阻塞,导致正常通气中断、低氧血症和睡眠片段化。越来越多的来自几条调查线的证据强烈支持这一概念,即成人OSA与心血管疾病(CVD)有病理生理联系,如高血压、缺血性心脏病和脑血管疾病1,2.与成年OSA患者相似,儿科OSA最近与心血管疾病和代谢功能障碍的高风险相关,特别是在肥胖儿童中3.- - - - - -6.活性氧生成的增加和与缺氧-再氧事件和睡眠破碎相关的全身炎症反应,机械地参与了动脉粥样硬化的加速和传播7- - - - - -9.然而,目前尚不完全清楚OSA和CVD之间的关联机制。
骨髓相关蛋白(myeloidrelated protein, MRP) 8和MRP 14是S100蛋白,是吞噬过程中重要的钙结合蛋白。事实上,非共价结合的MRP8/MRP14复合物在各种炎症条件下由活化的吞噬细胞分泌10- - - - - -14.作为这些观察的必然结果,MRP8/14已被确定为心血管疾病的重要预测因子15,16.事实上,MRP 8/14蛋白复合物在动脉粥样硬化中起着重要作用,并与内皮壁内的炎症过程密切相关17,18.我们之前的研究表明,患有阻塞性睡眠呼吸暂停(OSA)的儿童,即使是非肥胖儿童,也会出现一些全身炎症标志物的升高,这表明存在动脉粥样硬化风险的增加19- - - - - -21.此外,我们最近发现重度阻塞性睡眠呼吸暂停患儿内皮功能发生可逆改变,后者是通过闭塞后充血反应来确定的22.毫不奇怪,人们对生物标记物的识别越来越感兴趣,这些标记物可以作为CVD危险因素的早期检测策略,并期望及时的干预可以降低未来心血管事件的风险。基于上述考虑,我们假设血浆MRP8/14水平会升高,并作为OSA患儿心血管风险的潜在预测因子。
研究对象与方法
主题
该研究得到了路易斯维尔大学人类研究委员会(Louisville, KY, USA)的批准,并获得了每位参与者的合法照顾者的知情同意。根据多导睡眠描记法诊断为阻塞性睡眠呼吸暂停,年龄在5-10岁之间的连续儿童被邀请参加这项研究。此外,年龄、性别和种族匹配的无阻塞性睡眠呼吸暂停的健康无打鼾儿童也被邀请参加这项研究,他们接受了夜间多导睡眠描记术。患有糖尿病或前驱糖尿病的儿童被排除在外23,任何确定的遗传异常或潜在的全身性疾病,或是否属于急性感染过程。儿童轻度和中度至重度OSA的诊断标准分别为阻塞性呼吸暂停/低通气指数(AHI)≥1 /小时总睡眠时间(TST)和AHI≥5 /小时总睡眠时间。对照组患儿每小时TST AHI <1。
人体测量学
儿童用校准秤称重至0.1公斤,身高(0.1厘米)用身高计测量(Holtain, Crymych, UK)。采用疾病控制中心生长标准计算体重指数(BMI)和BMI z评分24而网上软件(www.cdc.gov epiinfo).BMI z评分>1.65 (>95th百分位)被认为符合肥胖标准。
夜间多导睡眠图评估
儿童在一个环境温度为24°C的安静、黑暗的房间里,在父母一方的陪伴下进行了≤12小时的研究。没有使用药物来诱导睡眠。在夜间睡眠记录中测量以下参数:通过呼吸阻抗或电感容积描记术测量胸部和腹壁运动;心电图心率;和气流,用侧流潮末capnograph一式三次监测,还提供了对潮末二氧化碳水平的逐次呼气评估(SC-300;BCI, Menomonee Falls, WI, USA),一个鼻压套管和一个口鼻热敏电阻。用脉搏血氧计测量动脉氧饱和度(年代p O2)进行评估(Nellcor N 100;Nellcor公司,Hayward, CA, USA),同时记录脉冲波形。还监测了以下情况:双侧眼电图;脑电图八通道;下巴和胫骨前肌电图;以及来自身体位置传感器的模拟输出(Braebon Medical Corp, Ogdensburg, NY, USA)。所有测量数据均使用市售多导睡眠描记系统(Sandman®;Nellcor Puritan Bennett,卡纳塔,ON,加拿大或星仪器,蒙特利尔,QC,加拿大)。用麦克风传感器(Sleepmate, Midlothian, VA, USA)监测气管声音,并进行数字时间同步视频记录。所有的研究最初都由一名经过认证的技术人员评分,然后由一名在儿科多导睡眠记录仪方面有经验的医生进行审查,并接受了经过认证的奖学金计划的培训。
用标准技术评估睡眠结构25.统计中心性、阻塞性和混合性呼吸暂停事件。梗阻性呼吸暂停被定义为在至少两次呼吸的时间内,胸壁和腹部持续运动,没有气流26,27.低通气被定义为口鼻流量减少≥50%,且相应的血流减少年代p O2≥4%和/或唤醒27,28.阻塞性AHI定义为每小时TST的阻塞性呼吸暂停和低通气次数。觉醒是根据美国睡眠障碍协会特别工作组的报告定义的28,29.
内皮功能检测
内皮功能评估与新开发的反应性充血试验袖套诱导肱动脉闭塞后3.,22.简而言之,激光多普勒传感器(Periflux 5000系统集成了PF 5050压力单元;Perimed AB, Järfälla,瑞典)应用于手掌掌侧食指远端掌面,并轻轻固定手。一旦该区域的皮肤血流稳定,肘关节远端放置的充气袖带内的压力与计算机控制的压力计连接,在60秒内增加到160-180 mmHg,在此期间血流量降低到无法检测到的水平。为了使放气时间保持一致,在计算机控制下对袖带进行放气,并评估充血反应。闭塞解除后血流量达到峰值的时间被认为是闭塞后充血反应的代表。
血浆白细胞介素-6、c反应蛋白、MRP8/14水平及血脂
在睡眠研究结束后的早晨通过静脉穿刺获得空腹血样。血液样本立即离心并在-80°C冷冻,直到化验。血浆MRP8/14和白细胞介素(IL -6)水平使用商业ELISA试剂盒(ALPCO Diagnostics, Salem, NH, USA和R&D系统,Minneapolis, MN, USA分别检测MRP8/14和IL-6)测定。MRP8/14和IL-6检测的灵敏度为0.4 ug·mL−10.15 pg·mL−1,分别。MRP8/14检测间和检测内变异系数分别为4.8%和5.3%。对于IL-6,该检测方法的检测内变异系数为5.8%,检测间变异系数为8.2%。c反应蛋白(CRP)在采集后2-3小时内使用Flex试剂(Date Behring, Newark, DE, USA)进行检测,该试剂基于颗粒增强浊度免疫测定技术。该法检测水平为0.05 mg·dL−1并表现出线性行为,最高可达255 mg·dL−1,分析内和分析间变异系数分别为9%和18%。血清脂类水平,包括总胆固醇、高密度脂蛋白、计算低密度脂蛋白和甘油三酯,也用Flex试剂盒(Date Behring)进行评估。
统计分析
数据以均数±表示sd或者意味着±se表示。连续变量采用方差分析,类别变量采用卡方检验,组内差异显著。应用Bonferroni校正进行多次比较。数据分布采用Kolmogorov-Smirnov检验进行评估。如果数据不是正态分布,则对数据进行对数转换。由于肥胖有望增加炎症标志物,在调整年龄和BMI z评分后,进行AHI和炎症标志物之间的相关性和部分相关性分析。我们还进行了单变量和逐步多元线性回归,将MRP8/14水平作为与AHI和其他协变量相关的因变量。此外,根据MRP8/14水平分布的分界点对人群进行细分后,我们使用logistic回归模型估计OSA的优势比,其置信区间为95%。在控制年龄、性别、种族和BMI z评分后,我们根据MRP8/14水平的百分位数估计OSA的比值比。采用SPSS软件(16.0版; SPPS Inc., Chicago, IL, USA). All p-values reported are two-tailed with statistical significance set at <0.05.
结果
研究人群
本研究招募了278名接受夜间多导睡眠图研究的合格儿童中的255名儿童。拒绝参与的23名儿童与参与者没有任何可识别的差异。根据是否存在习惯性打鼾和AHI, 106名儿童患有轻度阻塞性睡眠呼吸暂停,34名儿童患有中度至重度阻塞性睡眠呼吸暂停,115名儿童为对照组。人口学、多导睡眠和生化特征如表1所示⇓.三组患者的平均年龄、性别和民族分布相似(p>0.05)。然而,CRP、IL-6和MRP8/16水平在组间有显著差异。此外,重度至中度OSA患儿(n = 15;与对照组相比,41.9±24.4 s)的儿童出现了延迟的充血反应高峰(n = 56;(36.8±21.1 s)或轻度OSA患者(n = 67;36.6±19.6。
MRP8/14、高敏CRP和IL-6在OSA患儿中的作用
为了估计各种炎症标志物和多体图测量之间的潜在联系,我们进行了相关分析。MRP和AHI之间有显著的线性相关(r = 3.40, p<0.001)(图2⇓),与年代啊,一个2最低点(r = -0.23, p<0.001)出现。log CRP和log IL-6也与log AHI呈正相关(n = 112, r = 0.25, p<0.01, n = 81, r = 0.28, p<0.05)。此外,log MRP8/14水平不仅与BMI z评分显著相关(r = 0.38, p<0.001)(表2)⇓),但也与对数CRP高度相关(n = 112, r = 0.63, p<0.001)(表2⇓日志il - 6)和(n = 81, r = 0.41, p < 0.001)(表2所示⇓).此外,由于肥胖可能导致CRP和MRP8/14水平升高,我们与BMI z -score作为协变量进行了偏相关分析。即使在控制了年龄和BMI z评分后,log CRP和log MRP8/14水平与log AHI独立相关。此外,MRP8/14与AHI的相关系数略高于CRP (r = 0.29, p<0.001; r = 0.24, MRP8/14与CRP的相关系数分别为p<0.05)。
MRP8/14水平与内皮功能
Log MRP8/14水平作为内皮功能的替代标志物,与闭塞后充血反应显著正相关(n = 138, r = 0.25, p<0.001)。然而,在调整了年龄和BMI z评分后,这种关联并不存在。峰值充血反应与BMI z评分相关(n = 138, r = 0.326, p<0.001),但与血脂谱和多导睡眠描记仪测量无显著相关性(p>0.05)。
儿童阻塞性睡眠呼吸暂停的逐步多元回归分析
为了检验儿童MRP8/14水平的独立预测因素,我们进行了逐步多元回归分析(表3)⇓).MRP8/14早晨浓度的最强预测因子是BMI z评分(p<0.001)和AHI (p<0.001),在控制了年龄、性别和种族后,它们占MRP8/14水平方差的24.6%。
根据儿童MRP8/14水平的分位数,OSA的奇数比
为了估计OSA与任何给定MRP8/14水平之间的奇比,我们进行了logistic回归分析。表4⇓根据MRP8/14水平的增加,呈现OSA可能性的单变量和多变量奇数比。在单因素模型中,轻度至中度OSA的奇比(95%置信区间)(AHI≥5个事件·h−1)为2.47 (95% CI 1.26 ~ 4.85;MRP8/14第二不育粒(0.706 ~ 1.34 μg·mL) p<0.05−1)和7.68 (95% CI 2.57-22.9;MRP8/14第三不育粒(>为1.34 μg·mL) p<0.01−1),以最低MRP8/14针织物水平为参考。在对年龄、性别、种族和BMI z-score等混杂因素进行校正后,MRP8/14水平最高的儿童患中度至重度OSA的风险比MRP8/14水平较低的儿童增加5.6倍(95% CI 1.64-17.1, p<0.01)。
讨论
在本研究中,我们发现肥胖儿童和OSA儿童血浆MRP8/14水平均升高。此外,MRP8/14水平相对于OSA的严重程度呈剂量依赖性增加,即使在非肥胖儿童中也是如此。此外,MRP8/14水平不仅与CRP和IL-6高度相关,而且与内皮功能相关。即使在调整了潜在的混杂因素后,AHI和BMI都与MRP8/14水平独立相关。此外,MRP8/14水平最高的儿童患中度至重度OSA的风险明显更高(5.6倍)。
越来越多的证据表明,成人和儿童OSA患者存在内皮功能障碍和其他不良心血管后果的风险增加3.,7,8,30.- - - - - -32.虽然确切的机制尚未阐明,但血管活性物质,如内皮细胞产生的内皮素-1,可能会被改变33- - - - - -35,同时一氧化氮可用性降低,一氧化氮合酶内源性抑制剂的循环水平可能增加36- - - - - -38.这种变化可能与炎症介质与内皮细胞的黏附增加和高凝作用密切相关,并在一定程度上相互重叠的两种主要机制,即活性氧的生成和繁殖增加以及炎症过程的放大1,5,8,19,30.,39- - - - - -42.据报道,患有阻塞性睡眠呼吸暂停的儿童交感神经系统的过度激活和反应性增加43- - - - - -45全身性血压升高不仅依赖于osa的严重程度46- - - - - -48,但也与左心室几何形状和收缩性改变有关49.最近,我们报道了患有睡眠呼吸障碍的儿童血浆IL-6和p-选择素水平升高41,50.此外,CRP,一种重要的炎症循环标记物,在患有阻塞性睡眠呼吸暂停的儿童中升高,在扁桃体切除术后降低21,51,即使不是始终如一52,53结果表明,OSA患者CRP升高的决定因素不能完全解释病情的严重程度,但也由其他因素决定。尽管如此,这项研究进一步证实了我们之前的发现。更重要的是,MRP8/14和CRP均显示与AHI显著相关,即使在年龄和BMI z评分调整后,后者是心血管疾病的重要危险因素54.OSA的严重程度、生活方式、环境条件和基因驱动的个体易感性之间的相互作用可能都涉及与OSA相关的炎症反应的程度3.,6,30..因此,在儿科OSA的背景下,需要对这些因素进行更具体的评估,因为它们与MRP8/14有关。
MRP8/14是一种主要的钙结合蛋白,主要在髓系起源的细胞中表达,特别是在单核细胞和中性粒细胞中11- - - - - -13.在吞噬细胞活化后,mrp8和mrp14将形成mrp8 /14复合体,该复合体转移到细胞骨架和质膜,并在那里分泌11,12.这是跨内皮细胞迁移和表达mrp的中性粒细胞和单核细胞与内皮相互作用过程中的早期事件55,56.然而,MRP8/14的生理作用尚未得到很好的描述。尽管如此,MRP8/14水平升高是疾病活动性的有用生物标志物,如类风湿关节炎和炎症性肠病57,58.MRP8/14水平也可能在心血管疾病和糖尿病并发症中发挥重要的病理生理作用15,16,18,59,60.事实上,Burkhartdtet al。61提示MRP8/14水平不仅可以作为糖尿病肾病炎症状态的可靠报告者,还可以作为肾小球和视网膜床内微血管功能障碍程度的可靠报告者。此外,Altwegget al。59据报道,MRP8/14在冠状动脉闭塞部位通过入侵吞噬细胞显著表达。这些研究人员发现,MRP8/14水平在体循环中升高,远早于其他心肌损伤标志物的升高,如肌红蛋白、肌酸激酶MB亚型和肌钙蛋白。明天et al。15MRP8/14和CRP水平同时升高的患者与这些标志物没有升高的匹配患者相比,心血管死亡或心肌梗死的风险增加了两倍。在本文中,我们观察到,即使在控制了混杂因素后,MRP8/14水平最高的儿童患中度至重度OSA的风险增加5.3倍。此外,血浆MRP8/14水平与CRP和IL-6循环水平显著相关。因此,血浆MRP8/14水平不仅可以作为OSA和OSA患者炎症反应程度的可靠标志物,还可以作为心血管并发症发生风险增加的特定人群的指标。然而,这是关于MRP8/14与OSA之间关系的第一份报告,这些初步观察结果还需要更广泛的前瞻性介入研究来证实。
一些方法上的考虑值得评论。首先,上气道组织如扁桃体和腺样体对炎症标志物增加的相对贡献尚不能确定62.其次,由于MRP8/14可以在不同的细胞类型中高表达16,63因此,确定哪些细胞群更具体地参与了儿科OSA的炎症反应,并解释了OSA相关MRP8/14水平的升高,将是非常重要的。第三,我们不能排除潜在代谢功能障碍对MRP8/14水平的现有贡献的可能性,特别是考虑到糖尿病患者血浆MRP8/14水平升高的报道60,61.然而,所有参与这项研究的儿童都没有糖尿病或任何其他系统性疾病。第四,闭塞后充血反应与MRP8/14水平之间的关系存在一定的不确定性,需要对这一主题进行更深入的研究。值得注意的是,我们之前已经发现,即使在OSA治疗后,存在强烈的缺血性心脏病家族史与OSA患儿内皮功能障碍的持续存在显著相关22.不幸的是,我们在本研究中没有探讨心血管家族史。最后,我们没有评估有效治疗OSA后MRP8/14升高的可逆性,也没有检查夜间MRP8/14水平的动态变化。
总之,患有OSA的儿童早晨血浆MRP8/14水平升高,表现出与OSA严重程度相关的依赖性,即使在非肥胖儿童中也是如此。在评估儿童OSA风险的背景下,MRP8/14水平的评估对临床实践的内在贡献还需要进一步的研究。
支持声明
这项工作由国家卫生研究所资助(HL-65270)。
权益声明书
R. Bhattacharjee, L. Kheirandish-Gozal和D. Gozal的兴趣声明可在www.www.qdcxjkg.com/misc/statements.dtl
- 收到了2009年5月8日
- 接受2009年7月3日。
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