血清鞘磷脂水平界定症状性阻塞性睡眠呼吸暂停中氧合血红蛋白去饱和相关的代谢阈值

《Scientific Reports》:Serum sphingomyelin levels define oxyhemoglobin desaturation-related metabolic threshold in symptomatic obstructive sleep apnea

【字体: 时间:2025年04月12日 来源:Scientific Reports 3.8

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  为确定阻塞性睡眠呼吸暂停(OSA)患者睡眠时氧合血红蛋白饱和度低于 90% 的时间百分比(Tc90%)的转折点,研究人员开展了前瞻性观察研究。结果发现 OSA 患者的缺氧代谢阈值(HMT)位于 Tc90% 为 1.8 的水平,鞘磷脂(SM)对该阈值影响最大,这为 OSA 分类提供了新依据。

  

研究背景

在睡眠的奇妙世界里,有一种病症正悄然威胁着人们的健康,它就是阻塞性睡眠呼吸暂停(Obstructive Sleep Apnea,OSA)。患有 OSA 的人,在睡眠过程中气道会反复受阻,导致呼吸暂停和低通气现象频繁出现。这不仅会让他们夜间睡眠质量大打折扣,白天无精打采,还与多种严重疾病的发生发展密切相关,像心血管疾病、慢性气道疾病恶化等,甚至会增加死亡风险。
目前,对于 OSA 的分类,常用的是依据每小时睡眠中呼吸暂停和低通气的次数,即呼吸暂停低通气指数(Apnea Hypopnea Index,AHI)来划分轻、中、重度。但这种分类方式近年来却备受质疑,因为对于低通气的诊断定义并不统一。而且,临床症状的严重程度还受到认知功能、伴随疾病、日间嗜睡等多种因素影响。此外,用其他参数,如夜间氧合血红蛋白饱和度低于 90% 的总时间(T90)和睡眠时氧合血红蛋白饱和度低于 90% 的时间百分比(Tc90%),能更好地预测患者的死亡风险以及非酒精性脂肪性肝炎的患病风险。
在代谢组学研究领域,虽然针对 OSA 患者的研究不少,但大多集中在早上采样,对夜间采样以及代谢组动态变化的研究较少。并且,之前常用的非靶向分析方法在不同实验室的重复性不佳,而靶向分析虽重复性较好,可针对缺氧对 OSA 患者代谢组影响的研究却极为匮乏,也没有研究去评估 Tc90% 在哪个值时对代谢组影响最大,以及哪些代谢物类别对缺氧相关的代谢组变化贡献最多。为了解开这些谜团,来自爱沙尼亚塔尔图大学(University of Tartu)等机构的研究人员踏上了探索之旅。

研究方法

研究人员从 2018 年 4 月至 2020 年 1 月,在塔尔图大学医院精神病科,随机招募了至少 18 岁的患者。这些患者都有失眠症状、疲劳、嗜睡、惊醒喘息、打鼾或夜间呼吸中断等睡眠相关的抱怨。研究人员依据症状和多导睡眠监测(Polysomnography,PSG)结果诊断 OSA,同时设置了严格的排除标准,比如 AHI<5/h、近 6 个月使用持续气道正压通气治疗等。
研究采用前瞻性观察研究设计,严格遵循赫尔辛基宣言,并且得到了塔林医学研究伦理委员会的批准,所有参与者都签署了书面知情同意书。研究过程中,患者在医院接受标准化 PSG 记录,时间从晚上 10 点到早上 7 点 30 分,记录包括多项生理指标。同时,在晚上 9 点、早上 5 点和 7 点这三个时间点采集外周静脉血,用于代谢组分析。研究人员运用靶向分析方法,借助已验证的 AbsoluteIDQ p180 试剂盒,通过液相色谱 - 质谱法测量了血清中 186 种代谢物的浓度。在数据分析阶段,使用了排名转换的一般线性模型进行重复测量,还对临床和人口统计学变量进行了反向消除,以调整模型的协变量,最后用 IBM - SPSS 软件完成统计分析。

研究结果

  1. 研究对象基本特征:共招募了 51 名患者(24 名女性和 27 名男性),中位年龄 57 岁,中位 BMI 为 29.7kg/m2 ,中位 Tc90% 为 2.1。
  2. 确定缺氧代谢阈值(HMT):研究发现,所有代谢物的平均 Cohen's f 值在 Tc90% 为 1.8 时最高,这个值被确定为 HMT。以 HMT 为界,将研究人群分为 HMT -(24 人,47.1%)和 HMT +(27 人,52.9%)两组。HMT + 组患者更肥胖,AHI 值显著更高,但两组患者的颈围没有显著差异123
  3. 不同代谢物类别的差异:在不同代谢物类别中,SM 在 HMT 时的 Cohen's f 值最高(0.322),其次是氨基酸(0.160)。HMT + 组和 HMT - 组之间有 10 种代谢物浓度存在显著差异,包括 2 种磷脂酰胆碱(Phosphatidylcholines,PC)、1 种酰基肉碱和 7 种 SM,且这些代谢物在 HMT + 组中的含量均升高45
  4. 时间依赖性效应:在 HMT + 组和 HMT - 组之间,发现 2 种 PC 和 1 种酰基肉碱存在显著的时间依赖性效应。

研究结论与讨论

研究表明,OSA 患者的缺氧代谢阈值位于 Tc90% 为 1.8 的水平,这一发现为将缺氧负担参数纳入 OSA 分类提供了有力支持。SM 在确定这个阈值中起到了关键作用,其浓度变化可能与 OSA 患者心血管风险增加密切相关。不过,像羟基化鞘磷脂和其他一些代谢物与 OSA 诊断、缺氧之间的关系,还需要更多前瞻性研究来进一步明确。
此外,研究虽然存在样本量相对较小、未测量血压等局限性,但也有诸多亮点,比如在夜间关键时段多次采样、严格控制干扰因素等。总体而言,这项研究为 OSA 的研究和临床诊断开辟了新的方向,有助于更深入地理解 OSA 患者的代谢变化机制,为未来更精准的诊断和治疗策略制定提供了重要依据,也为后续研究指明了方向,推动该领域不断向前发展。

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