阻塞性睡眠呼吸暂停会破坏小鼠全天的基因活性

阻塞性睡眠呼吸暂停(OSA)的低血氧水平导致全天基因活动的广泛变化，根据美国辛辛那提儿童医院医学中心的David Smith及其同事在开放获取期刊PLOS Biology上的一项新研究。这一发现可能会导致早期诊断和跟踪疾病的工具。

OSA发生在气道阻塞(通常由软组织阻塞，与夜间打鼾和呼吸中断有关)时，导致间歇性缺氧(低血氧)和睡眠中断。它影响全球超过150亿人，仅在美国每年就花费<>亿美元的直接医疗费用。OSA 会增加心血管、呼吸、代谢和神经系统并发症的风险。

许多基因的活性在一天中自然变化，部分响应生物钟基因的活动，其规则振荡驱动多达一半基因组的昼夜节律变异。基因活性也因外部因素而变化，包括氧气水平的降低，这会导致“缺氧诱导因子”的产生，这会影响许多基因(包括时钟基因)的活性。

为了更好地了解OSA如何影响全天的基因活性，作者将小鼠暴露于间歇性缺氧条件下，并全天检查了六个组织 - 肺，肝，肾，肌肉，心脏和小脑 - 的全基因组转录。然后，作者评估了这些相同组织中基因表达的昼夜节律时间的变化。

最大的变化是在肺中发现的，间歇性缺氧影响了近16%的基因的转录，其中大部分是上调的。不到5%的基因在心脏，肝脏和小脑中受到影响。

通常表现出昼夜节律性的基因亚群受到间歇性缺氧的影响更大，肺部74%的此类基因和心脏中66.9%的此类基因发生了显着变化。在每个组织中受影响的基因中，有已知的时钟基因，这种效应可能导致在这些组织中观察到的其他基因的昼夜节律活动发生巨大变化。

“我们的研究结果为可能与长期暴露于间歇性缺氧的患者的终末器官损伤相关的病理生理机制提供了新的见解，”史密斯说，“并且可能有助于确定未来评估诊断或治疗方法的机制研究的目标;”例如，通过血液测试跟踪一种失调的基因产品来检测早期OSA。

Bala S. C. Koritala 补充说：“我们使用阻塞性睡眠呼吸暂停动物模型的研究揭示了全基因组转录组和相关标志性途径的时间和组织特异性变异。这些独特的发现揭示了与这种疾病相关的早期生物学变化，发生在多个器官系统中。

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