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研究背景慢性间歇低氧是阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征(obstructive sleep apnea-hypopnea syndrome,OSAHS).的基本特征,阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征时的反复低氧-再氧和可对血管内皮产生系统性的损害,血管内皮功能损伤后,血小板活化,凝血和纤溶系统失衡,可继发凝血纤溶系统功能紊乱,易于形成血栓,长时间的间歇低氧会导致心脏收缩功能下降。重度慢性阻塞性肺疾病患者存在血液流变学、内皮功能、凝血纤溶系统及心肌收缩力的改变,慢性持续低氧可能是引起这些改变的原因。慢性间歇低氧(chronic intermittent hypoxia,CIH)、慢性持续低氧(chronic continuous hypoxia,CCH)均可以引起心血管事件,可能与血液流变学异常、内皮功能障碍、凝血纤溶系统功能紊乱及心肌收缩功能改变有关,但是两种低氧模式的作用是否相同,尚无对比性研究。本研究分五个部分探讨两种低氧模式引起心血管事件的机制并比较二者的影响是否相同。第一部分CIH、CCH动物模型的制作目的:建立CIH、CCH动物模型,为探讨二种低氧模式引起心血管事件机制是否相同建立实验基础方法:45只成年SD合格成年大鼠采用随机数字表法分为3组:常氧对照组、慢性间歇低氧(CIH)组、持续低氧(CCH)组,每组15只,常氧对照组放置于常氧动物仓中,CIH组大鼠放置于间歇低氧动物仓中,每天8h(晨8时至16时),CCH组大鼠放置于持续低氧动物仓中,每天8h(晨8时至16时)。实验室的动物仓可以全天饲养动物,并且可以按计划实施循环低氧及持续低氧,实验连续进行3周。结果:NC组动物无异常表现,CIH、CCH组动物出现类似OSA、COPD患者症状。结论:成功建立CIH、CCH动物模型第二部分CIH、CCH对血液流变学的影响目的:CIH导致心血管疾病的病理生理机制可能与血液流变学相关,CCH可增加血液粘度、纤维蛋白等血液流变因素。本部分探讨CIH、CCH对血液流变学的影响是否有差异。方法:建议CIH、CCH动物模型后,采集血液标本,检测如下指标:全血表面粘度、血浆粘度、红细胞流变能力、红细胞压积、血小板聚集率、纤维蛋白原水平。结果:1.与NC组相比,CIH、CCH均可以引起全血表面粘度和血浆粘度的升高,CCH血液粘度指标高于CIH组。2.CIH、CCH组红细胞压积、红细胞聚集指数及电泳指数比NC组显著升高,CCH组红细胞压积指标高于CIH组,三组的红细胞变形能力和刚性指数无统计学差异,CCH、CIH两组的红细胞流变能力无统计学差异。3.CIH、CCH组血小板聚集率比NC组显著增高,纤维蛋白原水平也显著更高,CCH组血小板聚集率、纤维蛋白原水平比CIH组显著升高。结论:CIH、CCH均可引起全血粘度的升高、血小板聚集率升高和损伤红细胞功能。CIH组和CCH组红细胞流变能力的影响没有显著差异,可能是由于更长持续时间和更大强度的低氧刺激,持续低氧对血小板聚集率、纤维蛋白原水平的影响更大。低氧引起血液粘度的改变,很有可能是引起心血管事件的原因。第三部分CIH、CCH对血管内皮功能的影响目的:低氧可引起内皮功能损伤,内皮功能损伤与心血管事件的发生有关,CIH、CCH均可引起内皮功能障碍,但其程度及机制是否相同,尚不清楚。本部分探讨CIH、CCH对血管内皮功能的影响,及其影响是否有差异。方法:造模成功后,采集血液及组织标本,检测如下指标:血清NO浓度、ET-1、ICAM-1、vWF 水平,内皮细胞 COX-2、eNOS、P-eNOS 表达,NF-κB 核转位,透射电镜观察内皮细胞超微结构改变。结果:1.与NC组相比,CIH、CCH组NO浓度显著降低,ET-1水平显著升高;CIH组ET-1水平高于CCH组,CCH、CIH两组的NO浓度无统计学差异。2.CIH、CCH组vWF水平比NC组显著升高,CIH组vWF水平高于CCH组;CIH组ICAM-1水平比NC组及CCH组明显升高,CCH组ICAM-1水平与NC组相比无统计学差异。3.CIH、CCH组内皮细胞COX-2表达、NF-κB活性比NC组显著升高,CCH、CIH两组相比COX-2表达、NF-κB活性无统计学差异。4.与NC组比较,CIH、CCH组内皮细胞eNOS、P-eNOS表达显著降低,CCH、CIH两组相比内皮细胞eNOS、P-eNOS表达无统计学差异。5.透射电镜下观察,NC组胸主动脉内皮细胞线粒体形态、结构正常,而CIH、CCH组胸主动脉内皮细胞线粒体超微结构损伤。结论:CIH、CCH均可引起血管内皮功能的损伤,并造成内皮细胞超微结构损伤;CIH、CCH两种低氧模式对内皮细胞eNOS及其合成产物NO的影响没有显著差异,这说明两种低氧模式对内皮细胞舒张功能的影响没有差异,CIH、CCH对NF-κB炎症通路及其下游产物COX-2的影响也没有显著差异。CIH对血管收缩功能、血管内皮细胞粘附功能影响更大,促凝作用更强。二种低氧模式均可引起血管内皮功能障碍,但其程度不尽相同。低氧引起血管内皮功能障碍,很有可能是引起心血管事件的原因之一。第四部分CIH、CCH对凝血纤溶系统的影响目的:低氧可以引起内皮损伤,进而继发凝血纤溶功能紊乱,但是CIH、CCH对凝血纤溶功能影响的机制及程度是否相同尚不清楚,本部分探讨二种低氧模式对凝血纤溶系统的影响机制及其影响是否相同。方法:造模成功后,采集血液标本,检测如下指标:血小板活化指标CD62p、CD63,凝血功能指标FIB、FⅧ、AT-Ⅲ,纤溶系统指标t-PA、PAI-1。结果:1.CCH组CD62p表达比NC组显著升高,CIH组与NC组相比CD62p表达无显著差异;三组的CD63表达无统计学差异;2.与NC组相比,CIH、CCH组FIB、FⅧ显著升高,AT-III显著降低;CCH、CIH两组的FIB、FⅧ、AT-Ⅲ水平无统计学差异;3.与NC组对比,CIH、CCH组PAI-1显著升高,CIH组t-PA显著降低,CCH组t-PA水平与NC组相比无显著差异；CIH组t-PA水平比CCH组显著降低,CIH、CCH两组的PAI-1改变无统计学差异。结论:CIH、CCH二种低氧模式均可引起血液高凝状态、纤溶系统功能降低,但对血小板活化的影响不明确,有待进一步研究。低氧引起凝血纤溶系统功能紊乱,导致血栓形成、动脉粥样硬化早期改变,很有可能是引起心血管事件的机制之一。第五部分CIH、CCH对心肌收缩功能的影响目的:低氧可引起心脏功能改变,但是CIH、CCH二种低氧模式对心脏功能的影响是否相同,尚无直接对比研究。本部分探讨CIH、CCH对心肌收缩力的影响,并比较二种低氧模式对心肌收缩力的影响是否相同。方法:造模前后,使用超声心动图检测心肌收缩力的相关指标:有效心输出量(CO)、心指数(CI)、左室射血分数(LVEF)、左室短轴缩短率(FS)。结果:1.造模前后对比,对照组CO、CI、LVEF、FS等心肌收缩力各项指标无显著差异;2.造模前后对比,造模后CIH、CCH组CO、CI、LVEF、FS等心肌收缩力各项指标比造模前均显著下降。3.造模后各组间对比,与NC组对比,CIH、CCH组CO、CI、LVEF、FS等心肌收缩力各项指标均明显下降,CIH组与CCH组对比各项指标无统计学差异。结论:二种低氧模式均可引起心肌收缩功能的降低,但是其影响程度没有显著差异,低氧或许是心肌收缩功能降低的独立危险因素。全文结论低氧可以引起血液流变学、血管内皮功能、凝血纤溶系统功能及心肌收缩功能改变,其中,持续低氧对血液粘度、血小板聚集率、纤维蛋白原水平影响更大,间歇低氧对血管收缩功能、血管内皮细胞粘附功能影响更大,促凝作用更强。低氧可能是OSA、COPD等引起心血管事件的原因之一。