美国科学家的一项最新研究显示,一种广为人知的调节饥饿和体重的激素——瘦素,可通过鼻腔给药的方式缓解睡眠过程中出现的呼吸问题。该研究为睡眠呼吸暂停综合征等疾病提供了更易于使用的潜在疗法,成果发表于《美国呼吸与重症监护医学杂志》。
瘦素于1994年被发现,由脂肪细胞生成,主要作用于大脑的食欲中枢,帮助调节食欲。约翰斯·霍普金斯大学医学院的Vsevolod Y Polotsky表示:“瘦素治疗肥胖的效果尚未在人体实验中得到证实,但它对呼吸系统的作用带来了新的治疗可能性。”Polotsky的研究重点是寻找治疗阻塞性睡眠呼吸暂停的新策略,这是一种可能致命的严重疾病,影响着约30%的美国成年人,肥胖人群患病率高达50%。该病的病因是睡眠中上呼吸道关闭导致呼吸停止,造成缺氧。肥胖患者还常伴有肥胖通气不足综合征,通常与睡眠呼吸暂停并存。
目前最常见的有效治疗方法是持续气道正压通气(CPAP)面罩和机器,通过机械力量增加喉咙气压,保持呼吸道通畅。但CPAP设备笨重、佩戴不适、有噪音且限制活动,许多患者因此停止使用。
以往研究表明,瘦素对调节呼吸至关重要,可成功治疗瘦素缺乏肥胖小鼠的睡眠呼吸紊乱。但饮食诱导的肥胖小鼠对瘦素具有抗性,腹部注射瘦素无效。Polotsky实验室的博士后研究员Slava Berger指出:“瘦素抗性的主要原因是注射的激素难以穿过血脑屏障进入目标脑细胞。”
为验证这一想法,研究人员对成年雄性小鼠进行16周高脂饲养,使其肥胖。他们首先评估单剂量瘦素对睡眠呼吸的直接影响,以避免体重减轻的干扰。通过温度变化和睡眠期间缺氧次数测量小鼠通气量,并在小鼠脖子上安装项圈监测血氧水平。结果显示,仅鼻腔给药瘦素的小鼠,睡眠期间通气量增加超过40%,上呼吸道阻塞减轻,缺氧次数减少一半以上。
对鼻腔给药小鼠大脑神经元染色发现,神经元表面的瘦素受体结合有可检测到的瘦素,表明该方法绕过血脑屏障,将瘦素直接转运到大脑,避免了瘦素抗性。
进一步研究长期代谢效应时,研究人员对部分肥胖小鼠通过鼻腔或腹部给予瘦素,持续两周。结果仅鼻腔给药的小鼠食物摄入减少、体重减轻约1克(占总体重3%);腹部注射的小鼠体重增加超过3克,表明存在瘦素抗性。
Polotsky说:“我们相信这是通过瘦素鼻腔给药减轻睡眠呼吸障碍的首例证据。我们计划进一步研究不同剂量的效果。”美国国立卫生研究院国家心肺血液研究所国家睡眠障碍研究中心主任Michael Twery评论道:“确认调节呼吸的关键分子并理解如何运用它们治疗睡眠呼吸暂停综合征是一项重大成就,为发展新疗法创造了条件。”
成本方面,CPAP设备平均成本为500~3000美元,而Polotsky和Berger估计,如果鼻腔瘦素给药在临床上安全有效,其成本可能类似于吸入胰岛素,每瓶约25美元。