抽象的
我们假设绒毛蛋白(orexin)在透气化学敏感度的测定中起作用。130名患有Narchepsy-Cataplexy的患者(平均值±sd招募了20±10岁,69%的男性)和117个对照(22±6.9yrs,62%的男性),用于人白细胞抗原(HLA)-DQB1 * 0602状态,高氧高碳化(分钟通风的变化(δV.'E./ /二氧化碳张力(δP.CO.2) L·敏-1·毫米汞柱-1)和缺氧(δV.'E./探针血氧仪测量的动脉血氧饱和度变化(δS.p O2) L·敏-1百分百S.p O2)响应性,肺活量测定。通过脑脊液缺血蛋白-1(37例)或阳性HLA-DQB1 * 0602状态确定尿道缺乏症。所有患者和49%的控制接受了多瘤和多睡眠延迟测试。尽管有类似的肌肉值,但患者具有更高的呼吸暂停/低钠(AHI)(2.8±5.4相对0.8±1.6 h-1;P = 0.03),睡眠期间的最小氧饱和度降低(87%±7相对91±4%;p = 0.0002),与年龄,性别和体重指数无关。患者缺血响应性抑制(0.13±0.09相对0.19±0.13 L·MIN-1百分百S.p O2;P <0.0001),独立于AHI,但高额外响应性没有差异。通过HLA状态检查,阳性(117个)对照的阳性(26个)的缺氧但类似的高额外响应性高于那些标记阴性(0.13±0.08相对0.20±0.14 L·min-1百分百S.p O2;P <0.0001)。因此,鼻腔血管型 - 型分泌物组中的较低缺氧反应性是DQB1 * 0602状态而不是疾病的临床特征。
通过神经肌肉电路处理缺氧和高曲度传感,导致潮气量,呼吸频率和微小通风的增加或降低(V.'E.)。这种化学感官反射操作以影响睡眠呼吸暂停,慢性阻塞性肺病(COPD),心力衰竭和急性适应高海拔1.各种近交啮齿动物菌株的化学敏感性和人类透气性状的家族性聚类提供了强烈的基因和蛋白质隔离努力的强烈理由,以解开这些特征在健康和疾病中的这些性状的分子机制2.
令人毛骨悚然的(orexin)是一个下丘脑神经递质,当在小鼠中给予脑内腔内时,促进觉醒和通风3.那4..令人愉快的锁定和甲状腺素神经元消融小鼠都显示出在战斗或飞行反应期间呼吸激发的衰减5..特别是化学响应性,甲状腺素/ orexin敲除小鼠已经减弱了高型透气反应6.;甲状腺素-1或-2的补充部分恢复对Hypercapnia的衰减反应,同时寄生素受体-1拮抗剂的给药将降低野生型小鼠的高竞争反应性7..缺氧长期促进,假定睡眠呼吸暂停的生理特征,在令人生畏的/奥克森敲除小鼠中不存在8..
下丘脑泌素缺乏的人体模型是猝倒型嗜睡症9.那10.该疾病也与基因标志物,人白细胞抗原(HLA)-DQB1 * 0602相关联11.这种疾病也被认为与睡眠无序呼吸的更高表达有关12那13.我们的主要假设是均匀HLADQ1 * 0602阳性的鼻腔血管症 - 患者中的化学型患者存在受损的化学响应性,并且具有低纯粹素水平<110 pg·ml-1与没有疾病或催产药物的控制受试者或具有正常水平的瓣癌素(超过99%> 110pg·ml的HLA标志物-1)9..结果表明意外发现,患者与缺氧反应性对照之间的差异机制可能与HLA标志物状况相关,而不是疾病。
方法
人类主题
从2006 - 2007年北京大学人民医院睡眠中心展示了130名患有鼻腔心血管缺乏症和/或催产药物的患者。使用国际睡眠障碍(ICSD)-II标准进行了国际睡眠分类14.所有患者完成了验证的调查问卷预测,鼻神睡眠库存(SSI),验证的调查问卷预测性15.通过脑脊髓液(CSF)令人生畏的37名患者(所有DQB1 * 0602阳性)记录了尿道缺乏症,而另外93名患者是基于DQB1 * 0602的阳性和催化剂的存在选择,如HONG等等。16.95%的DQB1*0602阳性嗜睡-猝倒患者存在下丘脑泌素缺乏17.报告了人口统计学和多重创新(PSG)结果表格1.
117控股是愿意当地员工和大学生,并被招募并选择年龄和性别匹配给患者样本。所有控制受试者为DQB1 * 0602打字提供血液样本,完成了标准睡眠问卷,并进行了肺活量和通风反应。117个控件中的57同意夜间PSG和多睡眠延迟测试(MSLT)测试(表格1)。
知情同意是从患者和对照中获得的。该研究得到了北京大学人民医院的机构审查委员会(中国北京)的批准。
睡眠研究
一夜之间夜间PSG后面是第二天的MSLT。隔夜录制包括脑电图(EEG)(C3 / A2和C4 / A1),Chin肌电图,前胫骨电谱,用于打鼾的麦克风记录,电神学,ECG,鼻腔 - 口腔气流,胸腔和腹部努力以及动脉氧饱和度通过脉冲血氧乙液测量(S.p O2)。呼吸暂停被定义为鼻子的气流停止,持续≥10秒,并且低钠物质被定义为气流,核糖偏移或腹部偏移的减少> 50%,≥4的氧气去饱和有关。%低于前面的基线或唤醒。上呼吸道中没有气流,没有纹状道和腹部运动被定义为阻塞睡眠呼吸暂停和中央睡眠呼吸暂停(CSA);在混合睡眠呼吸暂停(MSA)中,在同一事件中存在中枢和阻塞性Apnoeas / Hypopnoeas的特征。AHI被计算为每小时总睡眠时间的呼吸症和低钠,并且进一步检查为每小时的快速眼球运动(REM)和非REM时间。意思S.p O2和最低点S.p O2在睡眠期间也计算出来。
进行MSLT以确定睡眠延迟和探针是否存在睡眠开始睡眠(SOREM)。睡眠延迟被定义为从灯光的经过时间到睡眠得分的第一个时期。REM睡眠延迟被定义为从睡眠开始到REM睡眠的第一个时期的时间。PSG和MSLT的睡眠阶段在rechtschaffen和Kales之后的30-S时期被评定为30-S时期18标准。在(不太可能)的情况下,患者或健康受试者已知会影响MSLT的药物,在没有这些药物的情况下进行PSG或MSLT和通风测试的录音≥15天。
透气反应评估
研究以10:00-12:00 h进行。利用读取技术评估对进步性过氧高渗的反应19.患者处于坐姿,连接到电路,戴上面罩。使用Anaesthesiology reetbessing电路进行缺氧测试,用二氧化碳(CO2)吸收剂,放在吸气线上。这套设置导致坠落的潮流有限公司2值随通气增加而增加。当氧饱和度接近70%时进行低氧测试。V.'E.以抵抗二氧化碳张力线性回归(P.CO.2)值(Hypercapnic Testing)或反对跌倒S.p O2从90%(低氧测试),反应性报告为线性回归的斜率:δV.'E./δ.P.CO.2和δV.'E./δ.S.p O2, 分别。
δ.V.'E./δ.S.p O2和δV.'E./δ.P.CO.2通过体表面积(BSA)与体表面积(BSA)的校正分析值,以便由于受试者之间的范围而调整到尺寸差异。
HLA-DQB1*0602分型和脑脊液下丘脑泌素-1评价
HLA-DQB1 * 0602特异性密码子9氨基酸在北京大学中使用先前描述的PCR序列特异性底漆法测定20..DQB1 * 0602的存在报告为正且缺失为负。在37例患者的子集中,通过腰椎穿刺在10:00-13:00 h之间收集CSF样品。将CSF样品立即冷冻,随后在-80℃下保持直至进行测量。使用a在北京大学测量了令人毛骨悚然的1125I放射免线轿车套件(凤凰药品,贝尔蒙特,加州,美国)9..将所有样品重复测量,平均并与标准CSF样品相比,具有已知的CSF绒毛蛋白-1水平。
统计分析
数据以平均值±表示sd.使用Chi平方或配对的T检验,以适当地进行简单的比较。用于重复措施的单向ANOVA用于比较终端潮汐的差异P.CO.2缺氧检测过程中的措施。缺氧和高型响应以及AHI在使用配对T检验或多变量分析模型(报告实际值时,在统计分析之前进行对数正常分布以适应正态分布以在统计分析之前(实际值,而P值来自变换比较)。P≤0.05的差异被认为是显着的。
结果
患有鼻腔/绒毛素缺乏的患者增加了BMI和睡眠无序呼吸增加的趋势
患者和年龄/性别匹配的对照是年轻,最常见的是男性(表格1)。通常报道,BMI略高于对照,尽管BSA值相似。在研究时,患者没有服用治疗嗜血症症。在这种患者的样本中,呼吸暂停和低钾痤疮的数量增加(表格1)。AHI> 5的患病率高(16%)比对照组研究的那些(5%);后一种患病率与老年人(年龄> 30年)的报告的价值(4-5%)相当21那22;5%的嗜睡患者AHI >为15,但没有对照组。在睡眠呼吸障碍类型中,以低呼吸暂停和阻塞性呼吸暂停最为常见,分别占总事件的61±37%和35±36%,CSA和MSA较少见(分别为1.8±8.8%和6.8±4.6%)(表格1)。虽然患者最低较低S.p O2睡眠价值比控制,基线和平均值S.p O2在睡眠期间没有差异。
AHI与BMI没有相关。在调整年龄,性别和BMI之前和之后,AHI在患有鼻咽病(调整AHI 2.53±4.23之前)更大相对0.60±0.54;P <0.01)。同样,最低S.p O2在调整年龄,性别,BMI和AHI(调整后的最低点)之前和之后,在调整后和之后仍然显着降低S.p O2: 87.9±4.7相对90.6±4.7;P <0.01)。在接受PSG和MSLT测试的控制中(n = 57),关于HLA状态睡眠期间睡眠指数没有显着差异;但是,那些HLA-DQB1 * 0602阳性具有下AHI(0.21±0.42相对1.10±1.83;p < 0.01)和更高S.p O2(93.2±3.4相对90.1±1.0%;P <0.05)值。这些结果提供了患者在嗜睡患者睡眠期间呼吸障碍障碍的证据。
患有鼻咽/绒毛棘素缺乏的患者对缺氧的透气反应减少,但不是Hypercapnnia
肺活量值是对照和患者的正常限制,群体之间没有差异。与动物KO模型建议的调查结果相比,我们发现没有关于超额外响应性的群体差异,而是发现缺氧响应性的显着差异(表2.和图1)。降低鼻咽症 - 症分泌患者的缺氧反应性与BMI,年龄和性别无关;但高碳酸和缺氧反应性与BSA相关(P <0.001)。调整BSA后,Hypercapnic响应性没有差异。然而,在群体之间存在缺氧响应性。在缺氧剥离试验期间,潮端CO2平均地从5.4±0.7%下降,95%至4.8±0.6%,饱和度为75%(P = 0.005),表明缺氧检测是波西蛋白酶。鼻腔血管型分泌物的值较高相对在大多数氧饱和度下进行控制(P = 0.035)。例如,在90%的饱和度下,Narcolepsy-Cataplexy患者的终止值为5.3±0.5%相对对照5.1±0.7%(P = 0.04)。尽管价值越高,但缺氧反应的斜率在鼻腔血管症 - 型症中较低相对对照(0.13±0.09相对0.19±0.13 L·MIN-1百分百S.p O2;p = 0.0007)。
对照与患者的比较。a和b)高碳酸盐(在微量通风/多氧化碳张力变化的变化(δV.'E./δ.P.CO.2))和c和d)缺氧(在微小通风/氧饱和的变化中的变化(δV.'E./δ.S.p O2)) 回复。a和c)盒子显示四分位数,中位数( - );晶须呈现第10和第90百分位数。B和D)曲线代表累积案例次数,占总案件总数的百分比。***:P <0.001。
缺氧的通气反应降低与HLA-DQB1*0602状态有关,而不是下丘脑泌素缺乏
由于患有鼻腔的所有受试者也是HLA-DQB1 * 0602阳性和22%的对照人群也是积极的,我们考虑了HLA状态是否解释了组之间的差异。对于高额外响应性,这些群体之间没有差异(1.07±0.75相对1.03±0.74 L·MIN-1·毫米汞柱-1),在控制BSA之前或之后(0.64±0.42相对0.60±0.42 L·分钟-1·毫米汞柱-1) (表2.和图2)。我们考虑了是否有限公司2缺氧再呼吸时的水平解释了潮末一氧化碳的结果2平均下降5.4±0.6%,饱和度为5.4±0.6%至4.9±0.5%(P = 0.008)。但是,最终的CO2在测试期间在HLA阳性中类似相对HLA阴性对照(P = 0.65)。因此,HLA阳性缺氧反应性的斜率较低相对HLA阴性对照(0.13±0.08相对0.20±0.14 L·min-1百分百S.p O2,p = 0.00004),对BSA调整后保持显着的效果(0.078±0.04相对0.120±0.09 L·min-1百分百S.p O2,p = 0.0001)。
对照对策人白细胞抗原(HLA)状态的比较。a和b)高碳酸盐(在微量通风/多氧化碳张力变化的变化(δV.'E./δ.P.CO.2))和c和d)缺氧(在微小通风/氧饱和的变化中的变化(δV.'E./δ.S.p O2))使用HLA-DQB1 * 0602阳性( - )和负( - - - - - - )之间。盒子显示四分位数,中位数( - );晶须呈现第10和第90百分位数。B和D)将累积案件数量代表占总案件总数的百分比。Y轴值反映值> 0的实值。**: p < 0.01。
进行多样性分析,以评估整个样品中缺氧反应的大量协变量。进入逐步回归分析是年龄,性别,BMI,HLA状态,AHI,最低S.p O2,过度征收响应性和尿道缺乏症。缺氧反应与HLA状态显着相关(独立于绒毛素身份,无需性别互动)(P <0.00001),呈正相关的Hypercapnia响应(P <0.001)。在可用睡眠录音的受试者中,缺氧响应性与DQB1 * 0602状态强烈相关(P <0.0001),弱但与高额外响应性显着相关(P = 0.01)和AHI(P = 0.05)。
讨论
本研究中提出的新型发现是:1)鼻神经膜症 - 尾菌和年龄匹配对照对缺氧化学敏感性的患者之间的人口差异;2)DQB1 * 0602之间的关联和对进步缺氧的急性通气反应性。嗜病患者确实具有不同的睡眠价值,AHI和最低的动脉Ozygen饱和度(S.啊,一个2)没有定义透气化学敏感性群体差异的因素。
与在甲状腺素基因敲除小鼠中获得的结果相反,Hypercapnia反应不受疾病或标记状态的影响。与敲除小鼠不同,如果基因和蛋白质缺席,在鼻神经膜梗死患者中,通常在CSF的某种程度上检测到尿道蛋白-19..我们怀疑伪素对化学响应性的影响,如果存在,则低于检测阈值。
我们的研究结果涉及DQB1 * 0602,或附近的基因,作为缺氧反应的调节器。虽然DQB1 * 0602是一种患有鼻腔癫痫和型症的患者存在的等位基因,但它不是一个疾病定义的HLA制造商,因为它存在于健康人群中23.少数研究免疫标志物和缺氧之间的潜在关系。据报道,HLA区域内的微卫星标记与II型呼吸衰竭的COPD中缺氧的迟钝反应相关24随着高度诱导的肺水肿的发展25但是,尽管在这些研究中没有报告对DQB1 * 0602等位基因的特异性相关性。C3H / HEJ(C3)和C57BL / 6J(B6)小鼠的间歇性研究具有缺氧效应的映射潜在基因座及其对Hypercapnia的调节26;然而,这些区域不是对人HLA基因区域的同步。Glomus细胞量不同于小鼠菌株27,颈动脉体中高响应者菌株的表达研究表明了许多潜在的候选人28-30.,但没有报告没有直接与免疫功能联系。随着慢性缺氧暴露,颈动脉体中存在缺氧诱导因子途径的激活31并且缺氧诱导因子(HIF)是许多细胞途径的上游,包括一些影响细胞介导的免疫的一些。具有缺氧响应性的DQB1 * 0602的关联可能表明HLA II类分子在氧气感测和反应中的途径中的作用,但需要额外的研究来鉴定蛋白质及其功能。该等位基因所在的地区含有不仅适用于免疫相关分子的基因,而且含有基因,而且还含有肽转运蛋白,C450氧结合代谢酶和转录因子。
关于睡眠无序呼吸的影响,鼻神肺部患者通常会出现更多的发生,如AHI和严重程度所测量的S.啊,一个2.这些发现更有信心地建立了这样一种论点,即嗜睡症患者比普通人群有更高的睡眠呼吸障碍发病率32那33.与预期规范相比,在较旧的患者样本上报告的先前文献建议,该协会可能由肥胖引起,因为纯粹是新陈代谢的一个因素34.在本研究中,患者年轻,增加AHI并降低最小的氧饱和度与BMI的范围无关。这种具有疾病状态的更多事件的相关性可以与HLA状态无关,因为我们发现DQB1 * 0602阳性睡眠无序呼吸的指标减少。然而,在睡眠调节,HLA状态和睡眠中的关系中可能会更复杂。具有大量受试者的两次报告发现了MSLT期间SOREM之间的重要组织,并且在现有夜间PSG期间减少了最低的夜间氧饱和度:睡眠呼吸暂停(n = 1,145)和健康对照中另一种临床的研究(n= 556)35那36.社区研究报告了与男性中的DQB1 * 0602相关的多个SOREMS36.因此,睡眠呼吸障碍的存在可能不仅仅是HLA状态的结果。
本研究是在中国人群中进行的,因此可能具有种族特异性。作为一种限制,人们可以认为这可能减少了遗传异质性,从而可能影响化学敏感性,并导致单体型遗传,从而增加了发现显著相关性的可能性。尽管如此,这项研究是在健康人群中进行的人类化学敏感性数值更大的研究之一,所以有可能但不太可能有错误的意义。我们考虑了低氧测试的异重性是否会导致组间差异,但认为这是不可能的,原因有二。首先,在先前的人类研究中,异重碳和等重碳的低氧反应在同一时间测量时具有类似的信息量37.其次,作为终端潮2患者通常较高相对在对照组中,人们期望互动能增强而不是钝化患者组的反应。第三,对一氧化碳的呼吸反应2没有与疾病或标记状态相关联,使得相互作用不太可能导致杂散的发现。需要在其他族群和相关化学敏感性特征的研究,例如缺氧短期促进。
总之,我们发现对照组和HLA-DQB1 * 0602鼻腔内患者的缺氧反应性差异,而疾病或令人毛骨悚然的地位过于癌症反应性。缺氧敏感性与较高的AHI值弱相关。但是,AHI价值本身并不能解释缺氧反应的差异。在健康、未受影响的受试者中发现了DQB1*0602状态与低氧反应性的关联,从而解释了组间低氧反应性的差异。我们提出了HLA或邻近基因多态性对中国人群中众所周知的低氧反应的个体间变异的一种新效应。
致谢
作者要感谢B. Morgan(威斯康星大学 - 麦迪逊大学,麦迪逊,Wi,USA)审查了稿件。
脚注
支持声明
该研究得到了中国国家自然科学基金(NSFC)(C30770938,C30300120)和中国(985-2-084-113)(对F. Han),国家健康机构赠款NIH 23734(to E. Mignot), and the VA Research Service (to K.P. Strohl). E. Mignot is an Howard Hughes Medical Institute Investigator.
兴趣表
K.P的兴趣表。strohl可以找到www.www.qdcxjkg.com/misc/statements.dtl.
- 收到了2009年11月3日。
- 公认2010年1月11日。
- ©2010 ers.