炎症与心血管蛋白质组学生物标志物与心率变异性指标的关联:KORA S4/FF4人群研究

【字体: 时间:2025年09月10日 来源:Journal of the American Heart Association

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  这篇研究通过KORA队列(德国奥格斯堡地区健康研究)揭示了10种新型循环蛋白(如CCL23、PGLYRP1、FGF21等)与心脏自主神经功能障碍(CAND)敏感的心率变异性(HRV)指标(Rényi4、TP、SDSA、CE)的关联。研究采用多变量选择模型和纵向分析,首次报道了这些蛋白在调节交感/副交感平衡中的潜在作用,为理解CAND的病理机制提供了新视角。(专业术语:HRV=heart rate variability;CAND=cardiac autonomic nervous dysfunction)

  

研究背景与意义

心脏自主神经功能障碍(CAND)是糖尿病常见却被低估的并发症,其典型特征是心率变异性(HRV)异常。尽管已知炎症和心血管生物标志物与CAND相关,但既往研究多聚焦于单一分子如C-反应蛋白(CRP)或白细胞介素-6(IL-6)。本研究创新性地通过靶向蛋白质组学技术,在德国KORA队列中系统分析了233种血浆蛋白与5种HRV指标(Rényi4、TP、SDWS、SDSA、CE)的关联,旨在揭示更全面的CAND分子机制。

研究方法

研究基于KORA S4(基线,1999-2001年)和FF4(14年随访,2013-2014年)队列,纳入1389名55-74岁参与者。采用邻近延伸分析技术(proximity extension assay)定量蛋白质标志物,并通过多变量建模(MUVR-PLS/RF/EN)筛选关键预测变量。数据分析分为横断面(S4,n=982)和纵向(S4-FF4,n=407)两部分,严格控制血糖状态(NGT至T2D)、用药史等混杂因素。

关键发现

横断面关联

  • CCL23(C-C基序趋化因子23)与Rényi4呈正相关(β=0.10 bit),而PGLYRP1(肽聚糖识别蛋白1)和FGF21(成纤维细胞生长因子21)与Rényi4负相关(β=-0.15 bit)。Rényi4作为非线性HRV指标,其降低反映自主神经调节复杂性受损。

  • TRANCE(肿瘤坏死因子相关激活诱导细胞因子)和GDF15(生长分化因子15)与压缩熵(CE)负相关,提示这些促炎蛋白可能抑制迷走神经活性。

纵向关联

  • IL6RA(IL-6受体α亚基)与总功率谱密度(TP)正相关(β=63 ms2),而CSF1(巨噬细胞集落刺激因子1)与TP负相关,表明二者可能分别增强和抑制交感活动。

  • 肌红蛋白(Myoglobin)与短期正常间期变异性标准差(SDSA)正相关,而AGRP(刺鼠相关蛋白)与SDSA及CE均负相关,暗示其在能量代谢与自主神经平衡中的双重作用。

机制探讨

  • CCL23通过血管重塑影响HRV,而FGF21的负关联可能反映其与肝脂肪变性和CAND的早期关联。

  • AGRP作为下丘脑神经肽,直接调控葡萄糖感知与迷走神经传入通路,其低水平可能导致自主神经失调。

  • CSF1IL6RA的拮抗作用揭示了神经免疫交叉对话在HRV调控中的重要性。

临床与科研启示

本研究突破了传统炎症标志物(如CRP)的局限,首次将GDF15gastrotropin等代谢相关蛋白纳入CAND风险评估体系。尽管葡萄糖耐受状态(如T2D)未显著改变蛋白-HRV关联,但甘油三酯的独立影响提示血脂管理对CAND预防的价值。未来需通过多时间点采样验证这些蛋白的动态变化与HRV轨迹的关系。

研究优势与局限

优势在于大样本、多模型验证及14年随访数据;局限包括观察性设计无法确立因果关系,以及短程(5分钟)HRV监测可能低估长期变异。研究呼吁开展靶向干预试验,探索这些蛋白作为CAND治疗靶点的潜力。

(注:全文结论均基于原文数据,未添加主观推断;专业术语如HbA1c、SDSA等保留原文献格式)

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