经耳廓迷走神经刺激对急性缺血性卒中患者血压变异性及免疫调节作用的二期随机对照试验

《Translational Stroke Research》:Transauricular Vagus Nerve Stimulation in Acute Ischaemic Stroke Requiring Mechanical Thrombectomy: Sham-Controlled, Randomised Device Trial

【字体: 时间:2025年12月28日 来源:Translational Stroke Research 4.3

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  本研究针对急性缺血性卒中患者自主神经功能障碍导致的血流动力学不稳定和免疫抑制问题,开展了经耳廓迷走神经刺激(tVNS)的假对照随机设备试验。结果表明,超早期tVNS在机械取栓(MT)治疗背景下安全可行,虽未显著改善24小时收缩压变异性(系数变异:0.106±0.029 vs 0.107±0.027, p=0.93),但能上调肿瘤坏死因子(TNF)和Toll样受体信号通路相关基因表达,并伴随心率变异性(HRV)改变,为探索神经免疫调节新策略提供了重要依据。

  
当大脑的血管被血栓堵塞,每延迟一分钟开通,就会有190万个脑细胞死亡。尽管机械取栓(Mechanical Thrombectomy, MT)技术能通过微创手术快速取出血栓,但幸存者仍面临自主神经功能障碍带来的二次打击——血压如过山车般剧烈波动,免疫系统陷入瘫痪状态。这种"脑-免疫"对话的失衡,使得约30%的卒中患者并发感染,显著延缓康复并加速死亡。
在《Translational Stroke Research》最新发表的二期临床试验中,英国伦敦玛丽女王大学团队将目光投向了耳廓这个特殊区域。这里密布着迷走神经的末梢分支,如同人体自带的"神经调节开关"。研究者创新性地采用经耳廓迷走神经刺激(transcutaneous auricular vagus nerve stimulation, tVNS)技术,试图在卒中超急性期重建自主神经平衡。
研究团队设计了严谨的假对照方案:36例接受机械取栓的急性缺血性卒中患者被随机分组,在取栓手术期间及术后次日早晨分别接受双侧耳廓真刺激或假刺激。所有设备外观完全一致,连临床医生和研究人员都不知道分组情况。通过持续监测血压波动和心率变异性(Heart Rate Variability, HRV),并结合全血RNA测序技术,团队首次在人体揭示了tVNS对卒中后神经免疫轴的调节作用。
关键技术方法包括:采用随机双盲设计,使用AffeX-CT/001研究设备进行双侧耳廓刺激(真刺激参数:3mA/25Hz,假刺激设备线路断开);通过 oscillometry血压监测和Holter心电图记录获取血流动力学及HRV数据;对股动脉血样本进行全血RNA测序和中性粒细胞-淋巴细胞比值分析;使用DESeq2进行差异基因表达分析,通过Gene Set Enrichment Analysis(GSEA)进行通路富集分析。
研究结果
参与者和安全性
筛查的44例患者中36例符合入选标准,两组基线美国国立卫生研究院卒中量表(National Institutes of Health Stroke Scale, NIHSS)评分相似(假刺激组13±5 vs 真刺激组16±7)。9例患者在同日被转回原医院,但无患者撤回知情同意。真刺激组出现1例局部皮肤刺激,两组心律失常发生率相近(假刺激组22.2% vs 真刺激组27.8%),证实tVNS在超急性卒中环境下应用安全。
主要结局:血压变异性
24小时收缩压变异系数在真刺激组为0.106±0.029,假刺激组为0.107±0.027(p=0.93),组间无统计学差异。但真刺激组显示出收缩压标准差和平均真实变异性(Average Real Variability, ARV)的下降趋势。
心率和心率变异性
排除房颤患者后,22例完整Holter数据表明真刺激降低了24小时心率。频谱分析显示真刺激组极低频(Very Low Frequency, VLF)功率(对数功率平均差:1.17, 95%CI 0.5-2.09)和低频(Low Frequency, LF)功率(平均差:1.48, 95%CI 0.35-2.61)显著降低,提示交感神经活动减弱。
全身炎症
基线中性粒细胞-淋巴细胞比值组间无差异。但术后晨间血样RNA测序显示,真刺激组56个基因表达显著改变(52个上调/4个下调),包括G蛋白偶联受体84(GPR84)、正五聚蛋白3(pentraxin-3)等炎症介质。KEGG通路分析揭示肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor, TNF)信号通路上调,表明tVNS可能逆转卒中相关的免疫抑制状态。
讨论与结论
本研究首次证实超早期tVNS在机械取栓卒中患者中的安全性及可行性。尽管主要终点血压变异性未改善,但三个关键生物学信号支持其潜在价值:HRV频谱分析提示交感张力降低;转录组学显示TNF信号通路重建;炎症介质表达上调表明先天免疫功能可能恢复。
值得注意的是,卒中后免疫抑制特征包括单细胞TNF-α产生能力下降,而tVNS诱导的基因表达变化恰好针对这一环节。这与动物实验中迷走神经刺激抑制NOD样受体热蛋白结构域相关蛋白3(NLRP3)炎症小体、减轻缺血再灌注损伤的机制相呼应。
研究局限性包括样本量小、早期患者转院导致数据缺失、麻醉方式异质性等。但RNA测序数据为后续流式细胞术研究提供了精准靶点,如 interleukin-6产生能力检测可能进一步揭示神经保护机制。
这种非侵入性神经调节技术展现出作为卒中辅助治疗的独特优势:无需药物即可调节自主神经平衡,操作简便适于急诊场景,成本效益优势明显。未来需优化刺激参数(电流强度、脉宽组合),在更大样本中验证对感染发生率、神经功能转归的临床意义。
正如研究者强调,这项探索为卒中免疫调节治疗开辟了新路径。当取栓手术实现血管再通后,tVNS或许能通过"神经免疫对话"加速脑修复进程,这种"硬件修复"与"软件升级"相结合的策略,有望为卒中治疗带来全新范式。
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