阻塞性睡眠呼吸暂停如何影响大脑“清道夫”?4年随访揭示围血管扩散受损与记忆下降的关联
2026-01-22


阻塞性睡眠呼吸暂停(OSA)与认知功能减退之间的关联已被多项研究提示,但其潜在机制仍缺乏长期纵向证据。本研究基于社区人群,随访4年,首次系统评估了OSA严重程度变化、围血管扩散指标(DTI-ALPS)以及认知功能之间的动态关系。结果显示,OSA加重与围血管扩散持续下降密切相关,而该变化在OSA与视觉记忆减退之间起到中介作用,为“OSA—脑清除功能—认知损害”这一假说提供了关键纵向证据。



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近年来,“类淋巴系统(glymphatic system)”作为脑内代谢废物清除的重要通路受到高度关注,其功能受损被认为可能参与阿尔茨海默病等神经退行性疾病的发生发展。围血管液体流动被视为该系统的重要组成部分,而基于MRI的DTI-ALPS指数,被提出作为评估围血管扩散特征的间接影像学指标。


阻塞性睡眠呼吸暂停是一种高度常见的睡眠障碍,已被证实与认知下降及神经退行性疾病风险升高相关。反复呼吸暂停导致的睡眠结构破坏、交感神经激活及间歇性低氧,被认为可能干扰睡眠相关的脑清除过程。然而,既往研究多为横断面设计,尚缺乏关于OSA长期变化如何影响围血管扩散及其与认知功能关系的纵向证据。


研究方法


本研究基于韩国基因组与流行病学研究(KoGES)的社区人群前瞻性队列。2011–2014年完成基线评估,2015–2018年完成随访,平均随访间隔 4.2±0.5 年


研究对象

  • 初始完成多导睡眠监测(PSG)、脑MRI及认知评估者共1,998例

  • 排除神经系统或精神疾病、明显脑结构病变、DTI质量不足等后

  • 最终纳入 1,110 例(基线平均年龄 58.0±6.0 岁,女性占 53.4%


OSA评估

  • 采用家庭PSG,按 AHI(4%去饱和标准) 分级

  • 基线分为:OSA-free(<5/h)、轻度(5–14.9/h)、中重度(≥15/h)

  • 随访按OSA变化分为:OSA-free、改善、稳定、加重

  • 同时计算 ΔAHI


影像与认知评估

  • 采用 1.5T MRI 获取DTI数据

  • 计算双侧平均 DTI-ALPS 指数,并校正平均弥散度(MD)

  • 认知评估涵盖记忆、语言、注意力与执行功能,其中重点分析视觉记忆分量表


统计分析

  • 多变量模型校正年龄、性别、教育年限、BMI、吸烟、饮酒、高血压糖尿病、总睡眠时间及睡眠效率

  • 纵向分析进一步校正基线指标

  • 采用中介分析评估DTI-ALPS在OSA变化与认知变化之间的作用


研究主要结果


基线OSA严重程度与DTI-ALPS

  • 与OSA-free组相比,轻度及中重度OSA患者的DTI-ALPS指数显著降低

    • 轻度OSA:差值 −0.131(95% CI −0.198 至 −0.063,校正后 P<0.001)

    • 中重度OSA:差值 −0.165(95% CI −0.256 至 −0.074,校正后 P<0.001)

  • 线性回归显示:AHI每增加1次/小时,DTI-ALPS指数降低0.008

    • β = −0.008(95% CI −0.011 至 −0.004,P<0.001)


OSA变化与DTI-ALPS的纵向关系

  • 随访中,OSA改善组的ΔDTI-ALPS高于OSA-free组

    • 均值差 0.136(95% CI 0.018–0.254,校正后 P=0.024)

  • 稳定OSA与加重OSA组的ΔDTI-ALPS均显著低于OSA-free组

  • ΔAHI与ΔDTI-ALPS呈显著负相关

    • 每增加1次/小时ΔAHI,ΔDTI-ALPS下降0.007

    • β = −0.007(95% CI −0.010 至 −0.004,P<0.001)


DTI-ALPS与认知功能

  • 基线AHI或ΔAHI 未直接与任何认知域显著相关

  • 相反,DTI-ALPS与视觉记忆表现存在稳定关联

  • ΔDTI-ALPS每增加0.1,对应视觉记忆改善:

    • 即刻回忆(VR-IR):+0.040(95% CI 0.027–0.053)

    • 延迟回忆(VR-DR):+0.035(95% CI 0.020–0.050)

    • 识别(VR-RECOG):+0.015(95% CI 0.008–0.021)
      (均校正后 P<0.001)


中介分析

  • ΔDTI-ALPS 显著中介 ΔAHI 与视觉记忆变化之间的关系

    • VR-IR:ACME β = −0.015(95% CI −0.024 至 −0.010,P<0.001)

    • VR-DR:β = −0.021(95% CI −0.035 至 −0.010,P<0.001)

    • VR-RECOG:β = −0.016(95% CI −0.029 至 −0.010,P<0.001)



本研究证实了OSA导致的血管周围扩散受损(以DTI-ALPS衡量)是认知下降的潜在路径。之所以视觉记忆受损最为突出,是因为视觉记忆是阿尔茨海默病临床前阶段最敏感的指标之一


从生理机制上看,OSA患者反复的呼吸暂停会导致去甲肾上腺素活性过度增加,这可能通过细胞扩张压缩间质空间并减少脑脊液产生。同时,OSA引发的神经炎症和内皮功能障碍会降低脑微血管顺应性,而这是驱动脑脊液在血管周围空间流动的核心动力。这些因素共同导致了“排毒”功能的慢性受损,而这种受损在OSA病情改善时显示出了一定的可逆性。


研究结论与展望


本研究首次在社区人群中提供了OSA状态变化—围血管扩散—视觉记忆之间的纵向证据链,支持OSA可能通过干扰脑内清除相关的围血管液体动力学,促进早期认知功能下降。尽管DTI-ALPS并非特异性“类淋巴系统”指标,但其稳定的纵向关联提示,OSA的早期识别与管理或具有潜在的神经保护意义。


研究局限性包括DTI-ALPS指标特异性有限、睡眠结构评估受限及CPAP治疗分析不足,未来仍需结合更精细的睡眠监测和干预研究进一步验证。



参考文献:

Lee M-H, Lee W-J, Lee S-K, et al. Impact of Sleep Apnea on Perivascular Diffusivity and Cognition: A 4-Year Prospective Cohort Study.Am J Respir Crit Care Med. 2025;211(12):2382-2392.


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