自我报告种族差异影响利钠肽对运动和β受体阻滞剂的反应:一项生理临床试验

【字体: 时间:2025年02月15日 来源:Nature Communications 14.7

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  本研究针对黑人与白种人群在利钠肽(NP)系统响应性上的差异展开探索。研究人员通过标准化运动挑战和6周美托洛尔干预,首次揭示白种人运动后NT-proBNP(N末端B型利钠肽原)增幅显著高于黑人(23% vs 11%),而美托洛尔引发的NP升高无种族差异。该发现为心血管代谢疾病的种族特异性防治提供了新视角,论文发表于《Nature Communications》。

  

心血管代谢疾病的发生存在显著的种族差异,其中黑人群体高血压和糖尿病发病率居高不下的现象长期困扰医学界。近年研究发现,黑人群体基础循环利钠肽(Natriuretic Peptides, NPs)水平普遍低于白种人,这种被称为"NP缺乏"的状态可能通过影响血管舒张、钠排泄和糖脂代谢等功能,加剧心血管风险。然而,一个重要问题悬而未决:这种种族差异是静态的生理特征,还是会对药物或运动等干预措施产生动态响应差异?

为解答这一问题,美国阿拉巴马大学伯明翰分校(University of Alabama at Birmingham)的研究团队设计了一项创新的生理临床试验。研究招募80名18-40岁的健康受试者(黑人与白种人各40名),在严格控制的盐摄入背景下,分别评估标准化运动(70%最大摄氧量)和6周美托洛尔(剂量从50 mg/天递增至200 mg/天)对三种NP亚型的影响。研究结果揭示:运动刺激下,白种人NT-proBNP增幅显著高于黑人(23% vs 11%,pinteraction=0.04),MR-proANP(中段心房利钠肽原)也呈现相似趋势(43% vs 35%);而美托洛尔引发的NP升高(MR-proANP 16-18%、NT-proBNP 95-99%、BNP 45-74%)则无种族差异。这些发现首次证明,NP系统对生理性刺激(运动)的响应存在种族特异性,但对药物干预(β受体阻滞剂)的反应保持稳定。

研究采用三项关键技术方法:(1) 标准化运动方案(基于个体VO2 max精确控制强度);(2) 盐摄入标准化饮食控制(通过代谢厨房制备统一餐食);(3) 串联质谱法检测NP亚型(包括MR-proANP、NT-proBNP和BNP)。所有检测均在严格控时的空腹状态下完成,最大限度减少混杂因素影响。

运动干预的种族差异

通过改良Bruce方案实施20分钟标准化运动后,整体人群NP显著升高:MR-proANP↑39%、BNP↑60%、NT-proBNP↑17%。种族分层分析显示,白种人NT-proBNP增幅显著高于黑人(pinteraction=0.04),且尿钠排泄量下降更显著(白种人108.6→83.7 mmol/L,p=0.02),提示白种人心室壁应力对运动的敏感性更高。

美托洛尔的普适性效应

6周美托洛尔治疗使NP全面升高:MR-proANP↑17%、BNP↑59%、NT-proBNP↑97%,且增幅无种族差异(pinteraction>0.2)。值得注意的是,白种人收缩压降幅更大(107→99 vs 109→105 mmHg),但心率下降幅度相似,反映β受体阻滞剂的降压效果可能存在种族差异。

代谢影响

NP升高伴随胰岛素水平下降(黑人与白种人降幅相似),验证了NP系统对糖代谢的调控作用。24小时尿钠排泄量未随治疗改变,可能与稳态调节机制有关。

这项研究开创性地揭示:虽然黑人群体存在基础NP缺乏,但其NP系统对β受体阻滞剂的药理学响应保持完整,而对运动的生理性响应则相对减弱。这一发现为理解心血管疾病的种族差异提供了新机制——运动诱导的NP反应不足可能是黑人群体运动获益受限的原因之一。研究同时证实,美托洛尔作为NP增强策略在黑人群体中同样有效,为靶向NP系统的心血管代谢疾病防治提供了重要依据。

论文的临床意义在于:(1) 提示运动处方可能需要考虑种族特异性;(2) 支持β受体阻滞剂在黑人群体中的心血管保护价值;(3) 为开发新型NP靶向疗法奠定理论基础。未来研究需扩大至其他种族群体,并探索遗传与社会因素对NP响应性的影响。

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