睡眠呼吸暂停模式间歇性低氧(IH)是造成血管内皮损伤及功能障碍,进而发生心脑血管合并症最基础的病理生理学因素。IH会导致氧化应激和炎性反应,而这些反应的活性物质主要来自白细胞。白细胞与内皮细胞交互作用(crosstalking)使白细胞凋亡延迟,内皮细胞凋亡加速,进而导致内皮功能障碍。IH细胞交互作用机制的研究国内外均处于起步阶段,具有广阔前景。本课题将对IH的细胞交互作用机制及缩短白细胞生存,延长内皮细胞寿命对保护和修复IH引发内皮功能障碍作用进行研究。研究分细胞和大鼠两个层面,以中性多核白细胞(PMN)为白细胞代表。分别采用体外与在体动物PMN和内皮细胞混合培养,探讨IH环境PMN和内皮细胞交互作用和异常凋亡机制。并采用不同促PMN凋亡措施,观察促PMN凋亡在抵抗内皮细胞损伤,保护和修复内皮功能的作用和机制。为防治睡眠呼吸暂停患者IH引起的内皮功能障碍及心脑血管合并症提供实验室证据。
sleep apnea;intermittent hypoxia;neutrophil;lymphocyte;vascular endothelial cell
一、项目背景目前循环血中性粒细胞激活及凋亡的延迟已经被认定为睡眠呼吸暂停病理生理学最重要部分之一。促进延迟凋亡的PMN的死亡是消除炎症和保护内皮细胞的基本机制和重要的途径,以凋亡形式发生的细胞死亡是PMN主要调节方式。加速PMN的凋亡,减弱白细胞对内皮细胞的攻击和损伤,增强修复内皮功能障碍的能力,及预防和缓解动脉粥样硬化及高血压等心脑血管疾病的发生有重要的作用。应该成为睡眠呼吸暂停患者缓解和消除炎症、保护血管内皮和促进内皮功能障碍修复的重要策略。二、主要研究内容、重要结果 1、研究在国内首先发现了OSA模式间歇低氧暴露可以引发以中性粒细胞凋亡延迟为特点的系统性炎症反应,这种炎症反应与中性粒细胞与血管内皮细胞交互作用有关,其交互作用的结果即促进了中性粒细胞凋亡延迟和粘附作用增强,结果是对血管内皮细胞的损害,进一步造成血管内皮功能障碍,成为心脑血管疾病和OSA多系统合并症的发病基础。 2、研究在国内外首次发现OSA模式间歇低氧暴露不同亚型淋巴细胞的病理性改变,加速CD4和CD8淋巴细胞的凋亡,延迟NK细胞和B淋巴细胞的凋亡。单独淋巴细胞与内皮细胞的交互作用同样引发系统性炎症,损伤血管内皮细胞。研究证实了淋巴细胞和内皮细胞凋亡机制。 3、研究再一次证实OSA模式间歇低氧的损伤机制中,氧化应激反应及伴发的炎症反应其主导作用,抗氧化干预对于缓解中性粒细胞、淋巴细胞的异常凋亡和保护血管内皮细胞有肯定的作用。三、研究的科学意义该领域研究总体发表文章不多,还处于起步阶段,是一个很有发展前景的研究方向。在炎性损伤机制研究中,特别是OSA模式间歇低氧致炎机制研究中,中性粒细胞和淋巴细胞凋亡异常现象和损伤机制,还没有得到更多地关注和深入研究。经过此课题研究,可以推断缓解和恢复中性粒细胞和淋巴细胞的异常凋亡是保护和修复内皮损伤的重要和关键途径。本研究中的抗氧化研究部分已经初步得到证实。