血浆β-内啡肽（β-EP）与神经肽Y（NPY）作为预测阻塞性睡眠呼吸暂停综合征的候选生物标志物：一项初步研究

本综述深入探讨了血浆β-内啡肽（β-EP）与神经肽Y（NPY）在阻塞性睡眠呼吸暂停综合征（OSAS）中的潜在价值。研究通过严谨的病例对照设计，发现这两种神经肽水平与OSAS严重程度（基于AHI指数）呈显著正相关，且NPY表现出近乎完美的诊断区分能力（AUC=1）。文章不仅揭示了神经肽在OSAS病理生理中的双重作用（呼吸抑制与代谢调控），还为其作为新型无创生物标志物应用于临床筛查与严重度评估提供了初步证据，对推动OSAS的精准诊疗具有重要意义。

　　

引言

阻塞性睡眠呼吸暂停综合征（Obstructive Sleep Apnea Syndrome, OSAS）是一种常见的睡眠呼吸障碍，其特征是睡眠期间上气道反复塌陷，导致打鼾、频繁的呼吸暂停、反复低氧血症、睡眠结构紊乱等一系列病理生理变化，进而引发日间嗜睡、心律失常、高血压、脑血管意外乃至多器官损伤，严重时可危及生命。随着研究的深入，生物标志物在理解OSAS病理机制和临床管理中的作用日益受到重视。近年来，多种与OSAS严重程度及并发症相关的生物标志物被陆续发现，包括炎症标志物如YKL-40、代谢指标如Lp-PLA2以及调控性非编码RNA如循环miRNA panel等，这些发现凸显了OSAS的多因素本质以及基于生物标志物的方法在改善诊断和风险分层方面的潜力。

β-内啡肽（β-Endorphin, β-EP）是一种内源性阿片类神经肽，它通过在缺氧期间抑制髓质化学感受器的敏感性来直接调节呼吸控制，同时它还参与应激反应和代谢稳态的维持。与之相比，神经肽Y（Neuropeptide Y, NPY）则通过其在下丘脑通路中参与食欲刺激和脂肪积累，从而促进肥胖相关的OSAS，并且它还能通过肽基甘氨酸α-酰胺化单加氧酶（Peptidylglycine α-amidating monooxygenase, PAM）在间歇性缺氧期间介导的上调来放大缺氧应激。

尽管先前的研究已独立地将这些生物标志物与OSAS联系起来，但尚未有研究同时评估它们在整个OSAS严重程度谱系中与呼吸暂停低通气指数（Apnea–Hypopnea Index, AHI）和体重指数（Body Mass Index, BMI）的综合相关性，本研究正是为了填补这一空白而设计的。我们新颖的双生物标志物方法不仅阐明了它们各自独特的贡献（呼吸抑制与代谢失调），还可能提高诊断精度，优于单参数模型，特别是在区分代谢驱动型与解剖型OSAS亚型方面。

研究方法

研究对象

本研究共纳入了48名打鼾患者，这些患者于2017年10月至2018年12月期间就诊于苏州大学附属张家港医院耳鼻咽喉科睡眠医学中心，并接受了多导睡眠图（Polysomnography, PSG）监测。根据他们的AHI指数，患者被分为轻度OSAS组（5≤AHI<20）、中度OSAS组（20≤AHI<40）、重度OSAS组（AHI≥40）和非OSAS组（AHI<5），每组各12例。

纳入标准包括：年龄在20至50岁之间；在PSG和静脉采血前至少戒烟戒酒2周；在PSG前24小时内不饮用咖啡、茶、能量饮料及其他可能影响睡眠质量的饮料；排除其他可能影响PSG结果的因素。排除标准包括：合并有严重系统性疾病，如脑血管意外、糖尿病和冠心病；合并有鼻中隔偏曲、慢性肥厚性鼻炎等可能影响鼻腔通气的疾病；孕妇。所有入选受试者均被要求在研究期间保持其常规饮食习惯，并避免使用新药（必要的治疗除外）。虽然未进行详细的心理评估，但已知患有精神疾病的受试者被排除在外。

本研究经苏州大学附属张家港医院伦理委员会批准（批准号：201709016），并获得了每位受试者的知情同意。

观察指标

主要观察指标包括通过酶联免疫吸附测定（Enzyme-Linked Immunosorbent Assay, ELISA）测量的血浆β-EP和NPY水平。同时记录了患者的基线信息，包括年龄、性别和BMI。此外，通过PSG记录了AHI和最低动脉血氧饱和度（Lowest Arterial Oxygen Saturation, LaSO₂）指标。进行了相关性分析以评估β-EP、NPY、AHI和BMI之间的关系。绘制了受试者工作特征（Receiver Operating Characteristic, ROC）曲线以确定β-EP和NPY对OSAS诊断的预测价值，包括敏感性、特异性和最佳截断值。

样本与方法

于早晨8点采集每位受试者空腹12小时后的静脉血样本5 mL，置于含有EDTA的抗凝管中，轻柔混合后转移至含有抑肽酶的试管中。再次轻柔混合后，以3000 rpm/min离心10分钟（离心半径70 mm），取上清液保存于-70°C超低温环境中。使用商业ELISA试剂盒（R&D System, USA）按照相关推荐方案测定血浆β-EP和NPY水平。ELISA检测由对参与者临床状况和分组不知情的技术人员操作。

统计分析

使用SPSS 22.0（IBM SPSS, USA）进行统计分析。计数资料采用卡方检验进行评估。计量资料以均数±标准差（mean ± SD）表示，并进行了正态分布检验（Shapiro–Wilk检验）和方差齐性检验。组间符合正态分布且方差齐的数据采用Student’s t检验进行分析，三组及以上比较则采用单因素方差分析（one-way ANOVA）。两因素间的相关性采用Spearman相关性检验进行评估。使用GraphPad Prism 6（GraphPad Software, USA）绘制ROC曲线，以获得β-EP和NPY预测OSAS的最佳截断值。曲线下面积（Area Under the Curve, AUC）用于确定β-EP和NPY在OSAS诊断中的价值。p < 0.05被认为具有统计学显著性。

研究结果

参与者基线特征

参与者的基线特征，包括性别、年龄和LaSO₂，总结于表中。各组在性别分布（p = 0.938）和年龄（p = 0.707）上无显著差异。然而，LaSO₂随着OSAS严重程度的增加而显著降低（p < 0.001），重度OSAS组的值显著低于非OSAS组、轻度及中度OSAS组。

组间BMI与AHI比较

Shapiro–Wilk检验结果验证了四组的BMI呈正态分布，且方差齐性明显。单因素方差分析显示四组间BMI存在显著差异（p = 0.003）。值得注意的是，非OSAS组与重度OSAS组之间（p = 0.002）以及轻度OSAS组与重度OSAS组之间（p = 0.031）的BMI存在显著差异，但其他组间比较无显著差异（p > 0.05）。秩和检验也显示BMI存在显著差异（p = 0.022）。经过Bonferroni校正后，重度OSAS组与非OSAS组之间的BMI差异仍然显著（p = 0.003），而其他比较未达到统计学显著性。

Shapiro–Wilk检验显示四组的AHI值呈非正态分布，即使经过校正也无明显的方差齐性（p = 0.002）。随后采用Kruskal–Wallis H检验比较AHI值，获得了显著差异（p < 0.001）。经Bonferroni校正后，非OSAS组与中度OSAS组之间（p < 0.001）、非OSAS组与重度OSAS组之间（p < 0.001）以及轻度OSAS组与重度OSAS组之间（p < 0.001）的AHI均存在显著差异。

组间β-EP与NPY比较

Shapiro–Wilk检验结果验证四组血浆β-EP水平呈正态分布，且方差齐性明显。单因素方差分析显示四组间血浆β-EP水平存在显著差异（p = 0.003）。值得注意的是，中度OSAS组和重度OSAS组的血浆β-EP水平显著高于非OSAS组（p = 0.003 和 p = 0.032），而其他组间比较未发现显著差异（p > 0.05）。

血浆NPY水平呈正态分布且方差齐性明显。四组间该水平存在显著差异（p < 0.001）。轻度、中度和重度OSAS组的NPY水平均显著高于非OSAS组（p < 0.01）。此外，NPY水平随着OSAS严重程度的增加而升高（p < 0.01）。

相关性分析

对所有患者的数据进行分析，结果显示BMI与AHI呈正相关（R² = 0.5102, p < 0.001），与血浆NPY也呈正相关（R² = 0.3743, p < 0.0001），但与血浆β-EP无显著相关（R² = 0.06011, p > 0.05）。同时，AHI不仅与血浆NPY呈正相关（R² = 0.6977, p < 0.0001），也与血浆β-EP呈正相关（R² = 0.3894, p < 0.0001）。

β-EP与NPY预测OSAS的价值

使用GraphPad Prism 6软件进行ROC分析。对于β-EP，其截断值为9.405 ng/L时，预测OSAS的AUC为0.7986（95% CI: 0.6628–0.9344），敏感性为72.22%，特异性为83.33%（p < 0.01）。对于NPY，其最佳截断值为19.29 ng/L，预测OSAS的AUC达到1，敏感性为97.22%，特异性为100%（p < 0.0001）。这些结果表明，NPY在本初步研究队列中表现出近乎完美的区分能力，但鉴于样本量较小，此结果需谨慎解读。

讨论

肥胖人群通常具有短而粗的颈部以及狭窄的上气道，这使他们易出现OSAS症状，如睡眠期间气道阻塞、打鼾和血氧饱和度下降。长期OSAS可能导致心血管疾病（如心律失常、冠心病和高血压）和代谢性疾病（如高脂血症和糖尿病）。据报道，BMI较高的人群发生心血管和代谢性疾病的风险更高，并且肥胖患者打鼾的严重程度与心血管重构密切相关。本研究发现，招募的打鼾者中BMI与AHI呈正相关。此外，OSAS组中超重和肥胖受试者数量多于非OSAS组。推测肥胖和超重人群易发生OSAS，更重要的是，肥胖可能进一步加重OSAS的临床症状和体征。因此，降低BMI有助于降低OSAS、低通气和低氧血症的风险，以及潜在的心血管和代谢性疾病风险。建议患有OSAS的肥胖人群进行足够的运动以减轻体重，降低BMI。

OSAS的发病机制和潜在危险因素尚不完全清楚。目前的证据表明，β-EP、NPY、血管活性肠肽、载脂蛋白B-100、纤连蛋白和铜蓝蛋白可能参与OSAS的发展。其中，β-EP和NPY能刺激食欲并参与能量代谢，可能导致肥胖，而肥胖被认为会增加OSAS的风险。我们的研究发现血浆NPY水平与BMI呈显著正相关，β-EP与BMI也呈正相关趋势但不显著。然而，β-EP和NPY均与AHI呈正相关，支持了它们与疾病严重程度的关联。尽管PSG衍生的AHI仍是诊断金标准，但其单夜、实验室内的性质限制了对呼吸变异性进行连续追踪的能力。最近基于双通路深度学习的呼吸监测实现了高精度、实时的节律追踪，可以补充生物标志物检测，以增强OSAS中的动态AHI评估。总之，这些发现支持β-EP/NPY作为与严重程度相关的生物标志物，同时强调需要进行纵向和机制研究来澄清因果关系，并确定这些神经肽变化在OSAS中是适应性的还是适应不良的。

此外，我们观察到LaSO₂随着OSAS严重程度的增加而显著降低。LaSO₂反映了夜间低氧血症的程度，这是OSAS的一个标志，并与增加的氧化应激、炎症和交感神经激活有关。在重度OSAS组中观察到的显著较低的LaSO₂凸显了这些患者的缺氧负担程度，并可能有助于解释β-EP和NPY水平的代偿性升高。

NPY广泛分布于中枢和外周神经系统，通过其受体调节激素分泌、摄食行为和心血管功能。NPY还能刺激食欲，减少脂肪利用和能量消耗，导致脂肪堆积甚至肥胖，从而进一步加重OSAS。一项动物实验表明，间歇性缺氧能有效激活大鼠脑干中的PAM，而PAM能催化NPY的产生，从而增加血液中的NPY水平。此外，NPY还影响睡眠调节和昼夜节律，并参与各种神经系统过程和神经精神疾病，如焦虑障碍。先前的数据揭示了OSAS患者抑郁和焦虑发生率的增加，表明NPY也可能在OSAS患者的精神心理障碍中发挥作用，这需要进一步探索。我们的结果显示NPY对OSAS具有很高的预测价值，其敏感性为97.22%，特异性为100%，这使其成为预测OSAS的良好候选生物标志物。

β-EP作为一种由垂体分泌的具有阿片类生物活性的神经肽，以神经激素的形式调节许多复杂的生理功能。血液中β-EP水平的增加会抑制呼吸中枢延髓、主动脉窦和主动脉体化学感受器的敏感性，形成缺氧和β-EP增加的恶性循环；因此，OSAS的病理生理变化就发生了。此外，一项动物实验证实了β-EP在加速动脉粥样硬化斑块进展和不稳定性中的作用。我们的研究揭示中度和重度OSAS组的血浆β-EP水平均显著高于非OSAS组，表明β-EP在OSAS的发展中发挥作用。进一步的ROC分析显示β-EP对OSAS具有中等的预测价值，这使得在临床实践中检测血清β-EP以预测OSAS成为可能。

这项初步研究存在几个局限性。首先，样本量小限制了统计效力，并增加了过拟合的风险，特别是在NPY的ROC分析方面，其产生了完美的区分度（AUC = 1.0）。尽管结果令人鼓舞，但应谨慎解读这一发现。需要更大的队列并进行内部验证（例如，自举法）来证实这一发现。其次，尽管我们通过严格的纳入/排除标准控制了主要合并症，但并未系统评估其他潜在的混杂变量，如心理状态、特定饮食成分、药物使用或吸烟史。这些因素可能会影响神经肽水平，应在未来研究中使用标准化工具进行评估。第三，我们主要关注BMI作为临床相关因素，而未将其他重要的OSAS相关参数，如氧减指数（ODI）、最低血氧饱和度、睡眠结构和代谢标志物等纳入分析。纳入这些生理测量指标可以提高生物标志物关联的深度和可解释性。此外，本研究仅调查了两种生物标志物（β-EP和NPY），而许多其他生物活性分子已被证实与OSAS发病机制有关。未来的工作应扩大生物标志物组合，以提供所涉及的神经内分泌和炎症机制的更全面视图。而且，尽管β-EP和NPY是生物学上合理的候选物，但它们的临床转化受到检测成本高、缺乏标准化测试方案以及人群间变异性的限制；在将其整合到常规OSAS筛查之前，必须通过方法学标准化、经济实惠的快速检测和多中心验证来解决这些障碍。最后，本研究未进行多变量建模。我们的分析仅限于单变量关联以探索初始趋势，但我们承认调整年龄、性别和BMI等混杂因素对于建立独立的预测价值至关重要。未来的研究应纳入多变量回归模型和验证队列，以增强临床相关性和普适性。

结论

血浆β-EP和NPY水平与OSAS的严重程度显著相关，表明血浆β-EP和NPY可能作为预测OSAS严重程度的潜在生物标志物。然而，这些发现需要通过更多多中心或大样本临床研究加以验证。