阻塞性睡眠呼吸暂停(obstructive sleep apnea，OSA)是以睡眠打鼾伴呼吸暂停和日间嗜睡为主要临床表现的睡眠呼吸疾病，已经证实为心脑血管疾病、2型糖尿病、认知功能障碍及肿瘤发生发展的危险因素。OSA特征为夜间上呼吸道反复塌陷导致慢性间歇性低氧(chronic intermittent hypoxia，CIH)和反复觉醒导致睡眠片段化(sleep fragmentation，SF)，是靶器官损害的始动环节[1]。人体免疫系统可识别各种刺激、入侵的病原微生物及机体突变、衰老和凋亡细胞，在维持内环境稳态中起重要作用。
一、OSA对固有免疫细胞的影响
固有免疫是机体长期进化过程中形成的天然防御功能，也称为非特异性免疫(non-specific immunity)。固有免疫细胞包括单核/巨噬细胞、树突状细胞(dendritic cells，DC)、自然杀伤细胞(natural killer cells，NK)、固有类淋巴细胞和固有淋巴样细胞，通过模式识别受体识别病原体相关模式分子，发挥免疫保护作用。Toll 样受体(toll like receptors，TLR)作为最常见的模式识别受体，在OSA患者外周血单核细胞中TLR2和TLR4及其下游因子高表达，持续气道正压通气(continuous positive airway pressure，CPAP)治疗可减少炎症因子释放，提示TLR参与OSA慢性炎症过程[2]。
1.巨噬细胞：巨噬细胞是固有免疫系统单核吞噬细胞的亚群，具有高度异质性和可塑性。在不同组织微环境或病理条件下，巨噬细胞可极化为经典活化的巨噬细胞M1和替代性活化的巨噬细胞M2两种亚型，前者参与Th1介导的免疫应答，促进炎症反应，杀伤细胞内感染的病原体;后者主要促进Th2型免疫应答，参与炎症控制、免疫调节及肿瘤发展等[3]。OSA及其特征性CIH和SF介导巨噬细胞极性改变在OSA相关靶器官损伤中的作用是近期关注的热点。
巨噬细胞极化参与OSA所致代谢紊乱。脂肪组织的慢性炎症反应是引起胰岛素抵抗的重要因素，CIH诱导单核细胞向脂肪组织聚集，并向M1型极化，且M1型巨噬细胞比例同胰岛素抵抗严重度呈正相关[4]。M1型巨噬细胞分泌IL-6和肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor，TNF)-α等促炎因子，进一步导致脂肪组织炎症并释放游离脂肪酸，胰岛素下游信号通路改变，最终造成胰岛素抵抗和代谢功能紊乱[5, 6]。IH所致氧化应激及整合应激反应可能在其中发挥主要作用[7]。此外，非编码RNA亦参与CIH对巨噬细胞的调控，CIH下miR-365的表达水平显著降低，调节IL-6的表达，参与了非酒精性脂肪肝炎的发生发展[8]。值得注意的是，CIH模型恢复常氧后胰岛素抵抗和代谢紊乱进程不完全可逆，提示巨噬细胞发生DNA甲基化(如PPARγ)及组蛋白修饰(H3K9ac、H3K27me3)等表观遗传学改变[9]。
巨噬细胞极化在动脉粥样硬化病理生理过程中亦发挥重要作用。SF可减少下丘脑分泌素分泌增加，促进中性粒前体细胞中巨噬细胞集落刺激因子表达增加，导致髓系造血异常并表现为Ly-6Chigh单核细胞、中性粒细胞、巨噬细胞增多，促进动脉粥样硬化发生[10]。同时，CIH诱导单核细胞晚期糖基化终产物受体表达增加，并激活核因子-κB信号通路，细胞趋化及黏附能力增强，向血管壁募集[11]。CIH下募集的巨噬细胞向M1型极化，吞噬低密度脂蛋白转变成泡沫细胞，促进动脉粥样硬化斑块形成[12, 13]。此外，巨噬细胞胆固醇外流为胆固醇逆向转运的起始环节，OSA患者外周血单核细胞三磷酸腺苷结合盒转运体A1表达下降，细胞胆固醇外流受损，加剧动脉粥样硬化进程[14]。
肿瘤相关巨噬细胞(tumor-associated macrophages，TAM)是肿瘤微环境中重要的免疫细胞，通过调控肿瘤微环境发挥促肿瘤发生和转移的作用，目前认为TAM更类似于M2型巨噬细胞[15]。体内实验表明，暴露于CIH的荷瘤小鼠肿瘤体积增长及侵袭性均强于常氧组小鼠，分离小鼠TAMs行细胞表面标志物检测，CIH组M2型巨噬细胞表面标志物增加而M1型标志物显著下调[16]。进一步将分离所得TAMs同肿瘤细胞共培养，CIH组TAMs促肿瘤细胞增殖、迁移及侵袭作用强于常氧对照组，提示CIH可诱导TAMs向M2型偏移，促进肿瘤的发展与转移[16, 17, 18, 19]。此外，SF亦可通过TLR4信号通路、诱导TAMs向M2型巨噬细胞极化，导致肿瘤的生长速度及侵袭力增加[20]。
由此可见，巨噬细胞M1型极化主要参与OSA相关胰岛素抵抗和动脉粥样硬化的发生，而肿瘤相关巨噬细胞的M2型极化则与肿瘤形成及转移密切相关[17]。然而，目前CIH及SF致巨噬细胞极性改变的具体机制尚未完全明了，需进一步研究探索。
2.DC：因其表面具有许多树状突起而得名，发挥抗原提呈及免疫调节作用。DC根据前体细胞来源可分为髓系来源和淋巴系来源;依据具体功能又可分为未成熟DC和成熟DC。OSA患者外周血中各亚型DC数量均显著下降，其中OSA所致IL-6高分泌可能对DC成熟起关键抑制作用[21, 22]。此外，CIH可导致DC表型和功能的改变，氧化应激为其关键机制，ROS过量生成，通过ROS/TLR4/RelB调控DC成熟，同时通过ROS/TLR4/P38刺激T细胞反应以及IL-12分泌[23]。
3.NK：通过其表面受体的激活和抑制来调节活性，无需主要组织相容性复合体的抗原提呈，可直接杀伤肿瘤细胞和病毒感染的靶细胞，故在肿瘤免疫和抗病毒感染免疫中起重要作用，是固有免疫的主要组成部分。NK细胞数量在OSA患者外周血呈显著下降[21，24]。此外，NK细胞表型在OSA患者中亦向不成熟表型转变，相较于健康对照和CPAP治疗组，OSA组患者单核细胞表面糖蛋白A为主的重复序列高表达，分泌TGF-β调控NK细胞向不成熟表型转变，导致NK细胞抗肿瘤免疫功能下降[25]。
4.固有类淋巴细胞：γδT细胞、自然杀伤T细胞(natural killer T-cells，NKT)和B1细胞是一类介于适应性免疫细胞和固有免疫细胞之间的固有类淋巴细胞。γδT细胞是动脉粥样硬化早期最主要的T细胞[26]。OSA患者γδT细胞尽管高表达抑制性的NKB1受体，但其L-选择素和TNF-α高表达，导致γδT细胞对内皮细胞具有高亲和力，细胞毒性增加2.5倍[27]。此外，OSA患者中穿孔素阳性CD3+γδT细胞数量减少，恒定型NKT细胞显著下降，直接导致抗肿瘤活性下降，肿瘤生长及侵袭性增加[28, 29]。
二、OSA对T细胞的影响
1.OSA导致T细胞表型及功能改变：T细胞不仅介导细胞免疫应答，在体液免疫应答中亦发挥重要的辅助作用，因此T细胞在适应性免疫应答中处于核心地位。OSA患者T细胞及其亚群的改变为评估免疫功能的重要指标。CD69为T细胞早期活化标志物之一，表达后进一步促进T细胞增殖与活化，OSA患者外周血T细胞CD69表达率上升，提示其免疫激活[30]。T细胞具有多种表面标志物，按照TCR不同可分为αβT细胞和γδT细胞，αβT细胞又可进一步分为CD4+T细胞及CD8+T细胞。文献报道OSA患者CD4+T细胞数目增加，可能与IL-1β高表达，诱导CD4+T细胞分化成熟及增殖相关[21，24，31]。受抗原及细胞因子调控，初始CD4+T细胞进一步分化为Th1、Th2、Th17及调节性T细胞(regulatory T-cells，Treg)等发挥不同免疫功能。OSA患者存在Th1/Th2相关细胞因子失衡，导致全身炎症反应，参与多器官系统并发症的发生发展[24，32]。Treg通过抑制效应性T细胞及抗原提呈细胞等多种免疫细胞发挥调节抑制作用。OSA患者Treg数量下调，外周Th17细胞显著增加，存在Th17/Treg失衡，Th17/Treg比值与呼吸暂停低通气指数(apnea hypopnea index，AHI)、氧减指数(oxygen desaturation index，ODI)呈正相关，与最低血氧饱和度(SpO2)呈负相关[31，33, 34]。OSA患者CD8+T细胞数目的改变尚存争议，可能和OSA严重程度、实验中低氧暴露时间及疾病组织特异性有关[21，35]。
2.T细胞在OSA促心血管疾病中的作用：OSA是心血管疾病的独立危险因素[36]。CD4+T细胞及CD8+T细胞发生表型和功能改变，通过细胞因子的产生和直接导致血管损伤，参与OSA相关心血管疾病发生发展[37]。OSA患者CD4+T细胞中CD4+CD28null亚群增加2.9 倍，细胞毒作用增强[37]。CD4+CD28null细胞高表达共刺激受体OX40和4-1BB，产生高水平γ干扰素(interferon-γ，IFN-γ)、TNF-α及细胞毒颗粒穿孔素和颗粒酶，促进炎症反应，发挥细胞毒性T细胞样作用，在动脉粥样硬化斑块的形成及发展中起重要作用[38]。此外，OSA患者CD8+T细胞共刺激分子受体CD40L表达增加4.2倍，穿孔素和CD56 NK受体表达显著增加，对内皮细胞的细胞毒作用具有OSA严重度依赖性[37，39]。同时CIH可导致外周血CD4+T细胞和CD8+T细胞凋亡延迟，加重T细胞对血管内皮细胞的损伤[40]。CPAP治疗则可降低TNF-α和CD40L表达，减轻T细胞杀伤作用，缓解内皮损伤[37，39]。此外，T细胞分泌的细胞因子TNF-α、IL-4等、IL-8亦在OSA相关动脉粥样硬化中发挥要重要[41]。
3.T细胞在OSA促肿瘤发生发展中的作用：OSA和肿瘤发生发展密切相关，越来越多证据表明T细胞参与了OSA促进肿瘤的发生过程[42]。CIH和SF均可诱导细胞毒性T细胞数量显著下降，且颗粒酶B、穿孔素和IFN-γ在CD8+肿瘤浸润淋巴细胞中的表达下调，CD8+T细胞抗肿瘤的细胞毒效应减弱，而表达Oct4+和CD44+CD133+的肿瘤干细胞增加，促进了肿瘤生长和对邻近组织的侵袭转移[43]。CD4、CD25及转录因子Foxp3表达的Treg主要发挥免疫抑制作用，为肿瘤免疫逃逸关键机制之一。低氧可诱导Foxp3高表达，促进CD4+T细胞向Foxp3+Tregs分化[44]。非小细胞肺癌合并OSA患者Foxp3+Tregs比率显著高于无OSA的非小细胞肺癌患者，伴血浆VEGF及TGFβ1高表达，提示OSA可促进Tregs成熟，发挥免疫抑制作用，参与肿瘤发生发展[45]。PD-1为重要的免疫抑制分子，OSA患者CD8+T细胞表面PD-l表达上调，同 PD-L1结合启动T细胞的程序性死亡，使肿瘤细胞获得免疫逃逸[46]。进一步，体内体外实验证实PD-1和PD-L1表达上调由CIH介导，SF暴露下无显著改变[47]。
三、OSA对B细胞及免疫球蛋白的影响
体液免疫由B细胞主导。关于OSA相关体液免疫改变的系统性研究尚不多，现有研究表明OSA患者B细胞数量增加，合并有COPD的OSA患者B细胞数量则呈现下降趋势，可能同低氧程度和持续时间不同相关[21，48]。血清免疫球蛋白水平及补体含量为评价体液免疫功能的重要指标，有研究表明OSA患者血清IgA和C3水平提高，而IgG，IgM 及C4含量无显著改变[35]。国内亦有小样本研究表明OSA患者出现C3水平增加，伴IgM 水平下降，但受限于样本量及缺乏长期随访，OSA对体液免疫的影响尚未完全明了[49]。此外，OSA患者部分血浆自身抗体水平增高，如抗血管紧张素1受体自身抗体、抗成神经细胞瘤抑制瘤变蛋白1自身抗体及抗Coatomer蛋白复合物亚基等，对OSA相关高血压及心脑血管疾病有指示意义[50, 51, 52]。
四、小结和展望
OSA可导致固有免疫细胞、T细胞、B细胞及免疫球蛋白改变，影响固有免疫应答及适应性免疫应答功能状态，在OSA相关心血管疾病、代谢紊乱及肿瘤发生发展中起重要作用。然而，目前研究多集中于巨噬细胞表型改变及T细胞，对DC、NK等固有细胞及体液免疫关注较少;此外，现有研究结论间尚存争议，尤其针对CD4+T和CD8+T细胞数量及表型改变，如有研究观察到成人及儿童OSA患者CD4+T细胞数量、CD4+/CD8+比值下降，提示免疫功能受损[35，48]。故针对OSA对免疫功能的影响尚需更大样本的研究验证，并注意亚组分型。同时，对OSA致免疫细胞表型及功能改变的相关免疫机制及信号通路的认识仍不够深入，尚需进一步探索。
参考来源：李诗琪, 张柳, 李庆云. 阻塞性睡眠呼吸暂停对免疫功能的影响 [J] . 中华结核和呼吸杂志, 2021, 44(5) : 500-504. DOI: 10.3760/cma.j.cn112147-20200715-00809.
