《Microvascular Research》:Associations of sleep duration and nocturnal oxygenation with OCT-derived retinal arterial structure
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本研究针对睡眠与微血管健康关联机制不清的问题,研究人员开展了睡眠参数与OCT视网膜动脉结构的关联研究。结果发现,较短睡眠时长与视网膜动脉直径变窄相关,而夜间氧减指数升高则与动脉壁增厚及外径增宽相关。这表明OCT血管指标或可作为睡眠相关微血管改变的无创评估工具。
睡眠,这个占据我们生命近三分之一时间的生理过程,其意义远不止是消除疲劳。越来越多的证据表明,睡眠的时长和质量与高血压、肥胖、糖尿病、心血管疾病乃至死亡风险密切相关。然而,睡眠究竟是如何影响我们身体最细微的血管——微血管,其具体机制至今仍笼罩在迷雾之中。这主要是由于睡眠参数往往与生活方式、饮酒、吸烟等多种因素交织在一起,使得厘清睡眠与血管健康之间的因果关系变得异常复杂。视网膜,作为人体唯一能够无创观察微血管的窗口,为破解这一难题提供了独特的视角。
以往的研究多依赖于二维的眼底照相技术来评估视网膜血管,或者聚焦于睡眠呼吸暂停与青光眼等特定眼病的关系,但针对客观测量的睡眠多维度指标与视网膜微血管精细结构关联的大规模人群研究尚属空白。为了解决这一问题,发表在《Microvascular Research》上的一项研究,巧妙地将高分辨率的视网膜光学相干断层扫描(OCT)成像与客观的多夜睡眠监测技术相结合,旨在揭示睡眠时长、效率及夜间血氧状况与视网膜动脉结构之间的潜在联系。
研究人员利用日本Nagahama社区队列(2012-2016年)的数据,开展了一项横断面研究。最终纳入分析的5991名参与者均完成了OCT检查以及至少5天(包含至少1个周末)的手腕活动记录仪(Actigraphy)和至少2夜的同步夜间血氧监测。研究的关键技术方法包括:使用OCT精确测量视盘周围视网膜动脉的外径(OD)、内径(ID)和由此计算的动脉壁厚度(WT);通过活动记录仪客观获取睡眠时长(SPT)和睡眠效率;通过同步血氧监测计算3%氧减指数(3%ODI)以评估夜间血氧去饱和情况;并采用多变量线性回归模型调整多种混杂因素后分析睡眠参数与血管参数的关联。
研究结果
参与者特征
最终纳入的5991名参与者平均年龄为57.6岁,男性占30.6%。平均睡眠时长为6.69小时,平均睡眠效率为90.0%,平均3%ODI为7.9次/小时。绝大多数参与者(96%)的睡眠评估和OCT成像在同一天完成。
睡眠参数与视网膜动脉结构的关联
多变量回归分析揭示了睡眠不同维度与视网膜动脉结构之间存在特异性关联:
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睡眠时长的影响:较短的睡眠时长与更窄的视网膜动脉直径独立相关(外径OD: β = 0.399; 95% CI, 0.165–0.632;内径ID: β = 0.402; 95% CI, 0.188–0.616)。这表明睡眠不足可能与视网膜微血管的收缩或张力改变有关。
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夜间氧合作用的影响:更高的3%ODI(即夜间血氧去饱和事件更频繁)与更厚的视网膜动脉壁(β = 0.121; 95% CI, 0.050–0.192)以及更宽的外径(β = 0.431; 95% CI, 0.003–0.859)相关。值得注意的是,内径并未发生显著变化,这种“外径增宽、壁厚增加而内径不变”的模式提示,夜间间歇性缺氧可能主要引发了动脉壁的结构性重塑,而非单纯的血管功能性舒张。
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睡眠效率:在本研究中,睡眠效率未显示出与任何视网膜动脉参数有显著关联。这可能与本研究人群整体睡眠效率较高且分布均匀有关。
研究结论与意义
本研究结果表明,客观测量的睡眠时长和夜间血氧去饱和与视网膜动脉的微观结构存在显著且差异化的关联。睡眠时长较短主要与动脉管腔变窄相关,可能反映了睡眠不足引起的血管张力或自动调节能力的短期变化。而夜间间歇性缺氧则与动脉壁增厚等血管重塑迹象相关,这可能是由缺氧-再氧合循环产生的氧化应激和内皮功能障碍所驱动。
这项研究的重大意义在于,它首次在大规模社区人群中系统性地将客观多维度睡眠评估与高分辨OCT视网膜动脉形态测量相结合,为睡眠影响系统性微血管健康提供了直观的结构性证据。研究发现提示,OCT所揭示的视网膜动脉参数,特别是动脉壁厚度,有潜力成为评估睡眠相关微血管损害的非侵入性生物标志物。这为未来探索睡眠干预能否改善微血管健康、以及利用眼部指标预警心血管风险开辟了新的方向。当然,由于是横断面研究,因果关系尚待纵向研究进一步证实。未来需要更多不同人群的研究来验证这些发现,并深入探索其背后的生物学机制。