环状 RNA:阻塞性睡眠呼吸暂停(OSA)快速诊断的新希望

时间:2025年4月22日
来源:Sleep and Biological Rhythms

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阻塞性睡眠呼吸暂停(OSA)诊断困难,缺乏快速简便方法。研究人员开展环状 RNA(circRNA)能否作为 OSA 生物标志物的研究。结果发现软腭组织 circRNA 或可快速诊断 OSA,有望实现无创诊断,减少相关疾病及死亡率。

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睡眠,本应是人们放松身心、恢复精力的美好时光,可对于一部分人来说,却成了一场 “噩梦”。这部分人饱受阻塞性睡眠呼吸暂停(Obstructive Sleep Apnea,OSA)的折磨。OSA 患者在睡眠过程中,呼吸道会反复出现阻塞,导致慢性间歇性缺氧(Chronic Intermittent Hypoxia,CIH)。别小看这种缺氧状况,它会在患者体内引发一系列 “蝴蝶效应”。长期的 CIH 使得患者身体各个器官出现多种变化,其中就包括与缺氧相关的表观遗传改变。这些改变与生活方式相关疾病,如糖尿病、高血压和高血脂的发展有着紧密联系。更糟糕的是,充足的睡眠对于维持身体健康至关重要,而 OSA 导致的睡眠质量和时长问题,还与更高的整体死亡率挂钩。
OSA 可不是一种罕见病,据一项荟萃分析显示,9 - 38% 的成年人都深受其害。然而,在诊断方面,目前面临着巨大挑战。OSA 诊断的金标准是基于多导睡眠监测(Polysomnography,PSG)和住院检查,这一过程繁琐又耗时,通常需要患者花费 2 - 3 天的时间,而且还需要大量的人力资源投入。这就导致许多患者未能及时得到诊断,有研究表明,高达 81% 的高风险 OSA 患者都被漏诊了。因此,寻找一种简单、快速的诊断方法迫在眉睫。

来自东京大学理学研究生院生物科学系以及筑波大学国际综合睡眠医学研究所(WPI - IIIS)的研究人员,针对这一难题展开了深入研究。他们将目光聚焦在了环状 RNA(Circular RNA,circRNA)上。circRNA 是一种非编码 RNA,近年来,因其能够通过微小 RNA(microRNA,miRNA)或蛋白质发挥表观遗传调节作用而备受关注。而且 circRNA 与线性 RNA 相比,稳定性更高,利用相对少量的组织样本就能检测到,这使得它有潜力成为许多缺乏合适诊断标志物疾病的生物标志物。

研究人员在这项研究中主要运用了 RNA 测序(RNAseq)、主成分分析和网络分析这几种关键技术方法。研究人员选取了 CIH 模型大鼠,让它们在睡眠过程中暴露于缺氧环境,对这些大鼠进行 RNAseq,以此来找出差异表达的 circRNA。随后,又在人类患者样本中进一步确认 circRNA 的表达模式。主成分分析用于比较 OSA 患者和健康对照者之间 circRNA 表达模式的差异。网络分析则用于探索 circRNA 和 miRNA 之间的关系 。

研究结果如下:

  • circRNA 表达差异:研究人员对睡眠中缺氧的 CIH 模型大鼠进行 RNAseq,发现了 CIH 模型大鼠中存在差异表达的 circRNA。之后在人类患者样本中进行验证,结果显示,有 5 种 circRNA 的表达水平在 OSA 患者和健康对照者之间存在显著差异。这表明 circRNA 的表达模式与 OSA 之间存在紧密联系。
  • 潜在生物标志物:通过主成分分析发现,OSA 患者和健康对照者的 circRNA 表达模式截然不同。这 5 种 circRNA 具有作为新的生物标志物用于 OSA 诊断的潜力。如果能够利用 circRNA 实现对 OSA 的快速诊断,那么将会极大地改善目前的诊断困境。
  • 关键 miRNA:研究人员还对 circRNA 和 miRNA 进行了网络分析,结果揭示了 miR - 466b - 3p 是 OSA 表达功能中心的候选分子。这一发现为进一步理解 OSA 的发病机制提供了新的方向。

研究结论和讨论部分表明,虽然该研究中样本采集存在侵入性这一明显局限,但如果未来能采用非侵入性的采样方法,如软腭拭子采样来进行 circRNA 分析,那么 circRNA 极有可能成为无需住院就能诊断 OSA 的有前景的生物标志物。基于软腭拭子的 OSA 诊断方法,相比目前基于 PSG 的诊断方法,能够实现更早的诊断和干预,进而减少 OSA 相关疾病的患者数量,甚至降低死亡率。这项研究为 OSA 的诊断开辟了新的研究方向,在未来有望改善众多 OSA 患者的健康状况,具有重要的临床意义和研究价值。

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