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研究目的重度阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征(obstructive sleep apnea-hypopnea syndrome,OSAHS)的手术治疗一直是医界一大难点,单纯软组织减容对许多患者效果有限,而常规大幅度双颌前移(maxillomandibular advancement,MMA)易对东方人微凸面型造成严重美观损害。我中心创新设计下颌优先、双颌逆时针大幅度前旋(counterclockwise maxillomandibular advancement,CMMA)治疗重度OSAHS,保证足够下颌前移量同时兼顾面型。本研究首先旨在评价CMMA对治疗重度OSAHS的效果,明确其在国人重度OSAHS治疗中的定位。并进一步分析CMMA治疗重度OSAHS失败的原因,为CMMA治疗OSAHS手术指征、术式精准化提供参考。针对接受MMA治疗的OSAHS患者年龄结构相对偏高及目前大量研究提示OSAHS对骨发育、骨代谢可能存在影响的现状,本研究另一目的在于初探间歇低氧(intermittent hypoxia,IH)对于骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells,BMSCs)在增殖、成骨分化调控。研究方法1.临床研究第一部分,筛选2008年-2015年于上海交通大学医学院附属第九人民医院睡眠中心接受CMMA治疗的重度OSAHS患者33例,分析手术前后多导睡眠监测(polysomnography,PSG)、头影测量数据等客观指标的改变,并评估Epworth嗜睡量表(Epworth sleepiness scale,ESS)、患者满意度等主观指标变化。2.临床研究第二部分,筛选我中心自1990年以来CMMA治疗OSAHS失败病例6例(另有7例失访),并选取15例手术成功病例作为对照,通过头影测量、PSG数据进行失败原因分析。3.基础研究部分,首先建立IH模型,体外分离获得SD大鼠BMSCs,通过MTT法检测IH下细胞的存活、增殖状态;采用蛋白定量试剂盒对氧化应激指标丙二醛(malondialdehyde,MDA)进行多时间点评估;通过蛋白印记技术(Western-blot)评估缺氧诱导因子-1α(hypoxia inducible factor-1α,HIF-1a)、以及成骨分化关键因子RUNX2的蛋白水平;通过定性染色及蛋白定量试剂盒对碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)进行检测;用实时定量PCR(RT-PCR)方法检测部分成骨分化指标的RNA转录水平;通过转录组测序(RNA-seq)获取短期IH后BMSCs全组RNA的转录水平,并行生物信息学分析。最后通过分析RNA-Seq结果,采用信号通路抑制技术研究PI3K/Akt通路对于IH调控BMSCs体外存活的机理。研究结果1.CMMA治疗重度OSAHS后呼吸暂停低通气指数(apnea-hypopnea index,AHI)、最低血氧饱和度明显改善,成功率为88%;头影测量分析显示颌骨前移及逆时针旋转明显,上气道直径显著增大同时面型指标无明显改变;CMMA治疗重度OSAHS后,ESS量表改善且患者主观面型满意度较好。2.手术失败组患者的颌骨位置、上气道相关数据有一定的复发,但并不比对照组明显。失败组的术后气道扩大量、上下颌复合体的逆时针旋转程度相对较小。3.BMSCs在IH早期增殖/存活状况改变不明显,长期IH导致其增殖/存活出现抑制;MDA在IH早期上升不明显,而随时间延长MDA开始加快升高;HIF-1a存在一过性上调;短时IH处理后RUNX2、骨形成蛋-2(bone morphogenetic protein-2,BMP-2)等成骨相关指标有上调趋势;RNA-Seq结果提示,短时IH刺激BMSCs细胞代谢、抗氧化应激、抗凋亡、趋化等相关信号通路出现差异表达基因富集现象;抑制PI3K/Akt,BMSCs短时内未出现明显的活细胞数下降。研究结论1.经过合理的手术设计和病人纳入,采用下颌优先、大幅度CMMA治疗重度OSAHS成功率高且并不引发面部美学灾难,说明CMMA在治疗国人重度OSAHS治疗方面应用前景良好。2.目前来看,CMMA手术失败一方面可能与手术设计、操作达到的颌骨位置有关,另一方面可能与新颌骨位置下患者上气道开大相关神经肌肉的功能状态个体差异有关。3.BMSCs对IH下的存活可能存在先代偿后失代偿的过程,缺氧与氧化应激并存;IH在短期内有上调BMSCs成骨分化指标趋势;整体RNA转录水平提示,短期IH激活了BMSCs的抗凋亡、抗氧化应激、生长、趋化等生物学行为。