生殖老化和阻塞性睡眠呼吸暂停

• 假设 1：老年男性下丘脑促性腺激素释放激素 (GnRH) 流出减少是黄体生成素 (LH) 脉冲量减少的基础，并且在未经治疗的 OSA 男性中进一步减少。 研究者的目的是通过检查脉动性 LH 分泌的减少至次最大抑制剂量的选择性 GnRH 受体拮抗剂加尼瑞克来测试下丘脑功能。 活性）和治疗 OSA。 这种递减将随着年龄的增长而倒退，并且活性 OSA 的斜率显着降低（与治疗的 OSA 相比）表明疾病减弱。
• 假设 2：未经治疗的 OSA 进一步减弱了与年龄相关的睾酮对 LH 负反馈控制的侵蚀。 研究人员旨在通过在强制雄激素剥夺下定量 LH 分泌来评估活动性和治疗 OSA 男性的垂体功能。 将比较通过年龄回归获得的斜率。
• 假设 3：Leydig 细胞类固醇生成受损导致老年男性出现低雄激素血症，但未经治疗的 OSA 对人类的影响是完全未知的。 因此，研究人员旨在通过在实验控制的脉动静脉注射期间检查睾酮分泌来评估睾丸功能。 在最大 GnRH 受体阻断下输注重组人 LH，用于患有活性和经治疗的 CPAP 的男性。 将再次比较斜率。

因此，当前的目标是描述 LH 和睾酮分泌的所有四种下丘脑、垂体、睾丸和反馈依赖控制，以确定在任何情况下，其他基因座发生哪些主要机制和驱动改变给定的主题。 为了迎接这一挑战，研究人员将实施一个创新的综合分析平台，该平台正确体现了 GnRH、LH 和睾酮之间的时间滞后、剂量依赖性和非线性信号。 为确保必要的年龄连续性，年龄在 30-70 岁之间的志愿者将在每十年的生命中与 3-4 名男性（总共 16 名男性）一起进行研究。 为了评估疾病影响，研究人员将比较患有活动性 OSA（接受假治疗）的男性与接受真正 CPAP 治疗的男性之间的年龄回归，如果可行，还可以使用其他 16 名年龄和 BMI 匹配的方便样本（ ±2.5 岁和 ±2.5 kg/m2) 正常对照，将从在明尼苏达州罗彻斯特 (MN) 确定的 100 名男性的更大队列中选出。 受试者内部交叉设计控制可能的已知和未知混杂因素，但 BMI 也将受到限制并排除患有糖尿病的男性（通过 HbA1c）。

研究对象招募：将招募 16 名患有 OSA 的男性，年龄在 30-70 岁之间，使用与生成我们的初步数据 42 相同的进入标准和年龄范围。 此外，体重指数将限制在 30-35 公斤/平方米。 将从加州大学洛杉矶分校 (UCLA) 的诊所和位于海港和圣莫尼卡的附属医疗中心招募志愿者，并通过广告招募。

研究设计：随机假对照交叉试验，每个阶段持续 3 个月，并有 1 个月的清除期。 该设计复制了一项最近完成的研究。 最近在加利福尼亚（和美国其他地方）完成的另一项类似研究涉及 6 个月的假治疗，招募的 1105 名成年人中有许多人患有严重的 OSA。

男性性腺轴的动态测试：登记的受试者从 0800-1300 小时每 10 分钟接受一次外周血 (1.5 mL) 重复取样，持续 5 小时 [2 门诊方案]，持续 15 小时过夜（2200 - 1300 小时）和 22小时过夜 (1500 - 1300h)。 在 2 次住院就诊期间进行多导睡眠图 (2200-0600h)。 终端 i.v. 在所有 4 次就诊期间的 1100 小时，推注 GnRH (100 ng/kg) 以校准内源性 GnRH 反应。 加尼瑞克（或生理盐水）在 2000 小时或 1500 小时给药：通过部分（次最大）加尼瑞克阻断内源性 GnRH 来测试下丘脑功能。 口服药物 (Δ) 是安慰剂，除了在垂体测试期间，当 LH 对雄激素耗竭的反应由酮康唑 (KTCZ) 和地塞米松 (DEX) 的肾上腺拯救来强制执行时。 此处，KTCZ (1000mg) 和 DEX (0.75mg) 在 2000h 时给药，KTCZ (400mg) 在 0800h 给药，DEX (0.75mg) 在 1300h 给药。 睾丸功能通过睾酮对固定外源性 LH 刺激的反应进行评估：每 2 小时 6 次 rh LH 脉冲（每次 18.75 IU）。 从 2300 小时起，加尼瑞克对内源性 LH 的最大阻断。

统计分析：将通过构建重复测量混合模型来评估年龄和疾病对每个机械结果的影响，该模型包括 OSA（治疗与未治疗）、年龄和 OSA*年龄相互作用。 相互作用项的统计显着性表明疾病过程 (OSA) 是否改变了这些结果的年龄相关下降（即 评估两种情况下斜率的差异）。 受试者内设计应减少方差并增加功效。 假设可以在明尼苏达州罗切斯特组建一个合适的方便的对照组，研究人员将另外构建受试者间混合模型，其中疾病影响将是未治疗的 OSA 与正常对照组，治疗效果将比较治疗的 OSA 与正常对照组。 前者将确认疾病影响，后者将确认 CPAP 治疗 3 个月是否能将缺陷完全逆转至正常。

功效分析：初步数据表明，未经治疗的 OSA 会减弱睾酮反馈，导致 LH 脉冲释放受损。 酮康唑去势下，正常男性LH脉搏频率与年龄的相关性为-0.50。 16 名男性的样本量具有 80% 的功效，双尾 á=0.05 可以检测到这种相关性衰减 1.00。 通过比较，研究人员观察到 1.35 的相关性减弱了三分之一。 因此，功率是足够的。 这一估计是保守的，因为没有纳入减少可变性的受试者内研究设计，并且随着每个个体血液睾酮浓度的可变性降低，用于评估垂体功能的酮康唑诱导的睾酮耗竭范例应该进一步加剧年龄回归。 后者已在正常男性身上得到验证，在患有 OSA 的男性身上也应如此。

结果：为了评估 GnRH 流出量（目标 1），响应变量是加尼瑞克抑制（分析重建）的基础 LH 分泌。 为评估促性腺激素反应性，相关终点是外源性 GnRH 刺激后分泌的 LH 质量。 反馈释放的程度由雄激素戒断引起的 LH 脉冲频率的升高程度推断（目标 2）。 并且，Leydig 细胞敏感性是通过对重组人 LH 的六个（伪稳态）脉冲中的最后两个脉冲做出响应而实现的睾酮分泌速率的分析重建来定义的（目标 3）。

其他结果：将重建 GnRH 流出并同时计算下丘脑和垂体睾酮反馈，如前所述。 这些数据可以通过统计分析（之前）中描述的混合模型进行分析。 脉动性 LH 分泌与青春期开始时的慢波睡眠一致，表明睡眠结构与青春期的时间有关。 研究人员将通过比较（通过学生 t 检验）慢波睡眠与非慢波睡眠期间发生的 LH 脉冲比例，对每个睡眠阶段花费的时间进行归一化，从而执行所描述的相同分析。 最终的附加结果将是在研究第一阶段的对照条件下，在与初步数据中描述的最初 18 名男性的调查结果相结合后，单独检查总睾酮分泌情况。

预期和替代结果：预计 OSA 会损害睾酮反馈（即 垂体功能障碍），特别是雄激素耗竭（目标 2），将增加 LH 脉冲频率并减少基础 LH 分泌。 虽然假设基础 LH 分泌减少是由于垂体睾酮反馈减弱，但一个意外但似是而非的替代发现是 GnRH 流出量的改变是造成这种情况的原因——在目标 1 中通过分级 GnRH 受体阻断对其进行了评估。 此外，由于最近的分析创新，研究人员还可以重建睾酮的下丘脑与垂体反馈效应（目标 2），同时评估 GnRH 流出量（目标 1）。 这是特别相关的，因为脑渗透性与脑非渗透性雄激素受体阻断的初步数据表明特定的大脑效应。 特定的大脑效应是合理的，因为已知 OSA 的间歇性缺氧会改变神经认知。 另一个令人费解的发现是 LH 与 OSA 相关的相对减少似乎大于睾酮的相应下降，这可能表明 Leydig 细胞反应性相对增强。 事实上，间歇性缺氧会增加原代大鼠 Leydig 细胞培养物中睾酮的产生，以响应人绒毛膜促性腺激素 (hCG)，但 OSA 对人类睾丸类固醇生成的影响尚不清楚。 目标 3 将首次使用生理 rh LH 探针解决这种可能性。 预计睾酮分泌会随着 CPAP 的增加而增加。 如果不是，在保留或增强 Leydig 细胞对 rh LH 反应的情况下（目标 3），那么这将激发未来更长时间的 CPAP 研究。

潜在问题和替代策略：研究人员预计不会出现招募问题，因为我们的研究需要在 16 个月内每月招募一个人，但是如果需要，招募可以扩大到 Westwood 和其他 UCLA 附属诊所。 如果交叉设计证明有问题，那么研究人员可以转换为对 32 名男性进行为期 3 个月的平行分组研究，而不会失去功效。 该研究包括一个磨合期，其中 CPAP 依从性将通过直接 CPAP 机器下载进行监测，如果不依从，受试者将被排除在外，因为强化内分泌测试直到 3 个月的既定治疗后才进行。 我们的研究不依赖于能够包括一个方便的对照组，其中每个对照组在 ±2.5 年和每个病例的 ±2.5 kg/m2 以内。 从 100 名年龄在 18-80 岁、BMI 为 18-35 kg/m2 并且未发现重大疾病（包括糖尿病）的男性中找到 16 名对照应该是可能的。 如果不是，研究人员将放宽匹配标准（将间隔加倍至 ±5.0 年或 kg/m2），并同时为每个案例匹配 2 个对照。 另一个问题可能是 LH 和睾酮测定是否不一致，但是研究人员将通过串联质谱法检测来自每个个体（总共 16 名男性）的单个合并样本来直接测试睾酮，通过免疫测定法检测 LH，并针对外部检测确保可比性的标准。