研究背景近年来,急性脑血管疾病的发病率、致残率和死亡率居高不下。据统计,在我国急性脑血管病的病死率列居首位,其中急性缺血性脑卒中占急性脑血管疾病的60～80%。急性脑缺血后阻塞型睡眠呼吸暂停低通气综合征(obstructive sleep apnea-hypopnea syndrome,OSAHS)的发生率高,合并 OSAHS 的急性脑梗死患者预后差、病死率增高。除高血压、糖尿病和高脂血症外,OSAHS已被确定为脑卒中的独立危险因素,并且OSAHS还可能增加脑梗死患者继发脑出血的风险[1-2]。随着中国人的生活水平提高,越来越多的人患有肥胖,OSAHS的患病率也逐年上升,合并有OSAHS的急性脑血管病尤其是缺血性脑梗死对人类产生的危害已经引起全世界广泛的重视。如何促进合并OSAHS的急性脑梗死患者的神经功能恢复是目前神经内科临床工作研究的重点。针对急性脑梗死的合并症OSAHS,目前的治疗手段相对局限(如:药物和手术治疗),并且临床效果都不容乐观[3]。当OSAHS患者出现脑卒中时,临床上最常用的缓解手段就是夜间低流量吸氧。而使用持续正压通气(Continuous positive airway pressure,CPAP)呼吸机或双水平气道正压(Bilevel positive airway pressure,BiPAP)呼吸机改善睡眠通气症状,从而减轻OSAHS对急性脑卒中的继发损伤仍处于临床探索阶段[4]。如果想要从根本上降低合并OSAHS的急性脑梗死的致残率和致死率并改善其预后,就必须从急性脑梗死、OSAHS两种疾病的分子生物学层面进行突破。脑梗死的梗塞灶由缺血中心区和周围的缺血半暗带区构成。缺血中心区的脑神经细胞因为脑血流完全缺失或严重不足而导致大量死亡。而脑部缺血半暗带区的神经细胞,则由于周围的侧枝循环的存在,仍可获得部分血液供给。半暗带区的神经细胞虽然功能上有一定程度的损伤,但短期内仍可存活,其功能受损也处于可逆状态,如在有效时间窗内及时恢复血流则其功能将得以恢复。急性脑梗死对机体功能的损坏,除了对颅内缺血中心区神经元的毁灭性打击外,后继的脑缺血缺氧再灌注损伤亦可使脑部功能受损区域进一步扩大。脑缺血缺氧再灌注损伤是指脑梗死周围的半暗带区因缺血缺氧导致损伤的神经细胞,因恢复血流供给后反而损伤进一步加重的现象。如何挽救颅内缺血再灌注区域的神经元活性,成为脑卒中实验研究的重中之重。目前,脑缺血缺氧后再灌注损伤的确切机制尚不清楚,但氧自由基及脂质过氧化的神经毒作用可能是导致脑缺血再灌注损伤重要机制之一。OSAHS患者在睡眠状态下,经历反复的低氧-复氧交替过程,这种间歇性的低氧(intermittent hypoxia,IH)状态,对人体产生的危害相当于慢性的脑缺血缺氧再灌注的损伤。在低氧的状态,机体细胞自动调节以适应低氧环境,复氧的过程则产生过多的氧自由基,改变了氧平衡,进而导致了氧化应激的发生。氧化应激可以导致TNF-α、IL-8水平增高,诱导炎症反应,促进超氧化物产生、神经细胞凋亡等[5]。对于急性脑梗死合并OSAHS患者而言,急性脑梗死急性期本身就存在缺血缺氧产生的大量氧自由基,而OSAHS则可以通过间歇性低氧进一步加重急性期脑梗死缺血缺氧的损伤情况。尽早行气道正压通气将有助于降低合并OSAHS急性脑梗死患者的死亡率并改善预后。我们之前的研究表明BiPAP辅助呼吸可以改善合并有OSAHS的急性脑梗塞的预后、降低死亡率,但其具体的作用机制并不明确。近年来氧自由基与OSAHS及急性脑梗死的关联,引起国内外学者的关注。机体内的氧自由基主要指超氧阴离子(dioxide或O2-)和羟基(·OH),及其活性衍生物。氧自由基在机体机能正常情况下的形成和含量极少,并且寿命也很短,故不会构成对机体的危害性。机体存在氧自由基生成系统,同时也存在清除氧自由基的系统,抗氧化系统包括酶类:超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-PX)等。正常情况氧化与抗氧化同时存在并维持着动态平衡,而在病理情况下氧化-抗氧化平衡系统失去平衡。氧自由基损伤机体的途径有:1.氧自由基直接损伤内皮细胞,导致毛细血管破损、上皮细胞变性坏死、毛细血管渗出增加[6];2.氧自由基可以使细胞膜脂质中不饱和脂肪酸键链断裂,使细胞膜的流动性减低、通透性增加;3.氧自由基可直接与蛋白质中的部分氨基酸残基发生反应,从而导致蛋白质的一级结构破坏,使蛋白质失去正常的功能、蛋白酶失活;4.氧自由基通过切断DNA链中的糖-磷酸盐键,暴露DNA双螺旋中的碱基,进一步导致DNA损伤[7];5.氧自由基除了可以直接攻击组织结构及生物大分子外,还可能以第二信使的身份调节细胞信号的转导;6.氧自由基可以诱导细胞凋亡从而导致机体失去稳定性,诱发机体疾病,等。SOD是生物体内存在的内源性白由基清除系统中的重要成分,是机体内重要的抗氧化剂。丙二醛(Malondialdehyde,MDA)为过氧化物脂质的降解产物,其高低间接反映机体细胞受自由基损伤的严重程度。一氧化氮(nitric oxide,NO)除了能扩张血管,增加血液纤溶性,降低纤维蛋白原的含量外,还能抑制血小板聚集和抑制多形核白细胞的黏附。本研究旨在探索BiPAP辅助呼吸干预对合并OSAHS急性脑梗死急性期患者的血浆中NO、氧自由基表达的变化及其与预后的相关性。目的1.探讨合并OSAHS对急性脑梗死患者血浆中NO、氧自由基表达水平及神经功能恢复情况的影响。2.研究BiPAP辅助呼吸临床干预对血浆中NO、氧自由基表达水平及神经功能恢复情况的影响。方法1.分组按纳入标准和排除标准,收集广州市白云区人民医院2012年6月至2014年10月住院病人,将所有患者分为四组:对照组(control group,CR组);急性脑梗死组(acute cerebral infarction group,CI组);急性脑梗死合并OSAHS 组(acute cerebral infarction with OSAHS group,CO 组);急性脑梗死合并 OSAHS 并行 BiPAP 临床干预组(acute cerebral infarction with OSAHS group treated by BiPAP group,CB组)。CO、CB组患者按入院时OSAHS发病程度再分为三个亚组:轻度组、中度组、重度组。2.四组患者一般情况对比分析收集记录患者一般情况,包括:年龄、性别、脑卒中家族史、吸烟史、饮酒史、体重指数、高血压、2型糖尿病、心律失常、红细胞、血小板、同型半胱氨酸、纤维蛋白原、hs-CRP(mg/dl)、甘油三脂血脂、总胆固醇、高密度脂蛋白、低密度脂蛋白。分析对比四组患者的一般情况有无差异。3.血浆NO、SOD、MDA检测血浆NO检测采用硝酸还原酶法,SOD检测采用黄嘌呤氧化酶法,MDA检测采用硫代巴比妥酸染色法。对所有患者于入院后第1d、3d、5d、7d,清晨、空腹、安静平卧状态下,采静脉血检测NO、SOD、MDA值。对比各组间不同时间点血浆NO、SOD、MDA含量的差异,并评价其与预后的关系。4.NIHSS 评分采用国立卫生研究院卒中量表(NIHSS)评分标准,所有患者于入院后第1d、3d、5d、7d,清晨、空腹、平静状态下;及发病后1w、2w、4w、8w、12w、24w清晨、空腹、平静状态下,测评NIHSS评分。参与NIHSS评分的所有研究组人员,必须经过严格培训并考试达优秀。5.临床事件记录对所有实验病例进行跟踪随访,并记录对比半年内的临床事件发生情况,如:新发脑血管事件(包括:再发脑梗死、脑出血、短暂性脑出血发作),心肌梗塞,肺炎(包括慢性阻塞性肺病急性发作),卒中后抑郁等。6.统计学分析:(1)计量资料采用以下方法:①四组(CR组、CI组、CO组、CB组)患者血浆NO、MDA、SOD值,及NIHSS评分的比较采取重复测量的混合效应模型。相应的模型为:相应的模型为:Yijk=μo+uoj+β1jgroup +β2age+εijk,μo代表不同个体间的平均水平,uoj代表不同个体间的差异,εijk代表重复测量间的差异,Yijk代表NO\MDA\SOD\NIHSS的测量值。将时间作为重复因素,重复测量间的相关性类型选择Scale Identity,分组与时间作为固定效应;②CO组与CB组间比较,首先对数据进行正态分布和方差齐性检验,若正态分布和方差齐则利用两样本t检验对进行整体均数的比较;若非正态分布或方差不齐则采用采用非参数检验(K Independent samples test)比较整体均数。假设检验为双侧检验,检验水准P=0.05。当P>0.05时,差异被认为无统计学意义;当P<0.05时,差异被认为具有统计学意义;③CO组(CB组)与CI组比较,将排除分组以外的其他变量作为协变量,进行协方差分析;④CO组(CB组)内不同时间点,不同亚组间比较,采用重复测量数据的方差分析(Repeated Measures),如果满足球形假设,无需ε(epsilon)校正,P<0.05为有显著性差异;如果不满足球形假设,则采用Greenhouse-Geisser ε校正系数,P<0.05为有显著性差异。相同时间点,不同亚组间分析,如符合方差齐性检验,应用完全随机设计资料的方差分析(One-way ANOVA),P<0.05为有显著性差异;如不符合方差齐性检验,采用多个独立样本的非参数检验(K Independent samples test),P<0.05 为有显著性差异。(2)计数资料的比较采用x2检验,假设检验为双侧检验,检验水准P=0.05。P<0.05为有显著性差异。结果1.病例收集情况2012年6月至2014年10月按纳入标准共收集住院病人1588例,按排除标准排除后,最终入组214例。CR组,50例;CI组,50例;CO组,58例;CB组,56例。2.一般情况(1)CR组除年龄、红细胞、饮酒、2型糖尿病、血小板、高密度脂蛋白外其他一般情况之间对比,均与其他三组(CI、CO、CB组)有显著性差异,P值均小于 0.05;(2)CI、CO、CB组的脑卒中家族史、同型半胱氨酸、纤维蛋白原之间对比,无显著性差异,P值均大于0.05;(3)CO、CB组两组之间的性别、吸烟史、体重指数、高血压、心律失常、hs-CRP(mg/dl)、甘油三脂血脂、总胆固醇、低密度脂蛋白各项对比,无显著性差异,P值均大于0.05;(4)CI组与CO、CB组之间的性别、吸烟史、体重指数、高血压、心律失常、hs-CRP(mg/dl)、甘油三脂、总胆固醇、低密度脂蛋白各项对比,有显著性差异,P值均小于0.05。3.血浆NO值(1)CB组与CR组,CB组与CI组比较均有显著性差异,P值均小于0.05;CB组与CO组比较无显著性差异,P=0.213>0.05。(2)入院后第7d,CB组与CO组,CO组与CI组比较有显著性差异,P值均小于0.05;CB组与CI组比较无显著性差异,P=0.237>0.05。(3)CO组(CB组)内各亚组(轻度组、中度组、重度组)间比较及两两比较,均有显著性差异,P值均小于0.05。4.血浆MDA值(1)CB组与CR组,CB组与CI组比较均有显著性差异,P值均小于0.05;CB组与CO组比较无显著性差异,P=0.073>0.05。(2)入院后第7d,CB组与CO组,CO组与CI组比较均有显著性差异,P值均小于0.05;CB组与CI比较,无显著性差异,P=0.104>0.05。(3)CO组(CB组)内各亚组(轻度组、中度组、重度组)间比较及两两比较,均有显著性差异,P值均小于0.05。5.血浆SOD值(1)入院后第7d,CB组与CO组比较有显著性差异,P=0.001<0.05;CB组与CI组,CO组与CI组比较无显著性差异,P值均大于0.05。(2)CO组(CB组)内各亚组(轻度组、中度组、重度组)间比较及两两比较,均无显著性差异,P值均大于0.05。6.临床神经功能缺损程度评分(1)急性期NIHSS评分排除四组患者的个体差异后,各处理组问比较:①CB组与CR组比较有显著性差异,P=0.001<0.05;CB组与CI组,CB组与CO组比较均无显著性差异,P值均大于0.05。②入院后第7d,CB组、CO组、CI组间比较及两两比较,均无显著性差异,P值均大于0.05。③对CO组(CB组)内各亚组(轻度、中度、重度组)间比较及两两比较,均有显著性差异,P值均小于0.05。(2)24w内NIHSS评分排除四组患者的个体差异后,各处理组间比较:①CB组与CR组比较有显著性差异,P=0.001<0.05;CB组与CI组,CB组与CO组比较均无显著性差异,P值均大于0.05。②在入院后第24w,C1组、CO组、CB组间比较及两两比较,均有显著性差异,P值均小于0.05。③对CO组(CB组)内各亚组(轻度、中度、重度组)间比较及两两比较,均有显著性差异,P值均小于0.05。结论:1.合并OSAHS急性脑梗死患者血浆中NO的表达水平降低,MDA的表达水平升高,神经功能恢复滞后。2.BiPAP临床干预可以使合并OSAHS的急性脑梗死患者血浆中NO表达升高,降低MDA的表达水平,改善远期神经功能恢复情况。3.随着OSAHS的病情加重,伴发的急性脑梗死神经功能缺损程度越重,神经功能恢复越差。4.合并OSAHS的急性脑梗死患者再发脑血管病的风险高于未合并OSAHS的急性梗死患者。5.给予BiPAP辅助呼吸干预治疗,不能降低合并有OSAHS的急性脑梗死患者再次并发脑血管病的风险。