《Physiological Reports》:Differential associations of oxidative stress parameters with neuroendocrine markers and hemodynamic reactivity in acute mental stress-induced adrenergic reactivity profiles: The SABPA study
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应激诱导的α-肾上腺素能(α-adrenergic)和β-肾上腺素能(β-adrenergic)反应性谱与独特的神经内分泌相关血流动力学反应性和心脏代谢风险谱有关。虽然氧化应激将应激与心脏代谢风险联系起来,但其与神经内分泌标志物和血流动力学的关系仍不清楚。在这
应激诱导的α-肾上腺素能(α-adrenergic)和β-肾上腺素能(β-adrenergic)反应性谱与独特的神经内分泌相关血流动力学反应性和心脏代谢风险谱有关。虽然氧化应激将应激与心脏代谢风险联系起来,但其与神经内分泌标志物和血流动力学的关系仍不清楚。在这些谱中,研究人员研究了静息氧化应激参数及其与神经内分泌标志物和血流动力学反应性的关联。研究人员纳入了362名参与者(年龄20–65岁),并在Stroop-Color-Word-Conflict测试期间记录了逐搏血流动力学反应性。研究人员根据心输出量(?%CO)和Windkessel动脉顺应性(?%Cwk)反应性将参与者分类为α-反应者(n=47)、β-反应者(n=68)和混合α/β-反应者(n=247)。分析了基线空腹尿液和血液样本中的神经内分泌标志物和氧化应激参数。主要α-反应者年龄较大,高血压患病率高于其他反应者。α-和β-反应者之间的氧化应激参数相当。在α-反应者中,超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽还原酶(GR)与?%CO呈负相关,谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)与?%Cwk呈正相关(所有p≤0.026)。在β-反应者中,尿去甲肾上腺素-肌酐比(u-NE/Cr)与γ-谷氨酰转移酶(GGT)呈正相关,促肾上腺皮质激素(ACTH)与活性氧(ROS)呈负相关,总谷胱甘肽(tGSH)与?%CO呈正相关(所有p≤0.014)。研究结果突显了心脏代谢风险途径的差异。在α-反应者中,酶促抗氧化剂可能支持下游血管血流动力学缓冲,以应对高压相关血管风险。在β-反应者中,交感神经驱动的谷胱甘肽周转增加可能反映了急性应激期间为保护心脏功能而进行的抗氧化适应。
**论文解读**
**研究背景与目的**
急性精神应激可通过激活交感-肾上腺-髓质系统(SAM)和下丘脑-垂体-肾上腺轴(HPA-axis)诱发血流动力学反应,这些反应模式可基于α-或β-肾上腺素能受体(α-或β-adrenergic receptor)的优先激活进行分类。既往研究表明,α-肾上腺素能反应者(α-responders)表现为外周血管阻力增加、心输出量(CO)和动脉顺应性(Cwk)降低,呈现高压相关外周血管风险;而β-肾上腺素能反应者(β-responders)则表现为心输出量和动脉顺应性增加,更倾向于代谢驱动的风险谱。氧化应激被认为是连接应激暴露与心脏代谢风险的关键分子机制,但其在急性应激诱导的肾上腺素能反应性谱中与神经内分泌标志物及血流动力学反应性的具体关联尚不明确。现有研究往往孤立地考察这些组分,而非将其作为整合应激反应系统的一部分。因此,本研究旨在探讨在不同肾上腺素能反应性谱中,静息氧化应激参数与神经内分泌标志物及血流动力学反应性参数之间的关联,以揭示早期病理生理过程的差异,并为靶向干预策略提供依据。该研究基于SABPA(Sympathetic activity and Ambulatory Blood Pressure in Africans)研究,发表于《Physiological Reports》。
**主要技术方法**
本研究嵌套于SABPA研究,样本来自南非西北省Dr. Kenneth Kaunda教育区的城市居住黑人及白人教师(20–65岁,最终纳入362人)。主要技术方法包括:(1)使用Finometer设备连续无创记录逐搏血流动力学,通过Stroop-Color-Word-Conflict(Stroop-CWC)测试诱发急性精神应激,计算反应性(?%);(2)基于心输出量反应性(?%CO)和Windkessel动脉顺应性反应性(?%Cwk)的四分位数分层法,将参与者分为主要α-肾上腺素能反应者(n=47,两者最低四分位数)、主要β-肾上腺素能反应者(n=68,两者最高四分位数)和混合α/β-肾上腺素能反应者(n=247,其余);(3)分析基线空腹尿液和血液样本中的神经内分泌标志物(尿去甲肾上腺素-肌酐比[u-NE/Cr]、尿肾上腺素-肌酐比[u-EPI/Cr]、血清促肾上腺皮质激素[ACTH]和皮质醇)及氧化应激参数(活性氧[ROS,以血清过氧化物测量]、总谷胱甘肽[tGSH]、谷胱甘肽过氧化物酶[GPx]、谷胱甘肽还原酶[GR]、超氧化物歧化酶[SOD]、γ-谷氨酰转移酶[GGT]和一氧化氮代谢物[NO metabolites]);(4)使用协方差分析(ANCOVA)和向后逐步多元回归分析,调整年龄、性别、种族、吸烟、饮酒、抗炎药、抗氧化剂/多种维生素摄入、口服避孕药和女性激素治疗等混杂因素。
**研究结果**
**3.1 参与者基线特征**
主要α-肾上腺素能反应者年龄更大、黑人比例更高、24小时血压值更高、高血压和糖耐量异常(Abnl-GT)患病率更高(所有p≤0.013)。调整混杂因素后,与β-反应者和混合反应者相比,α-反应者表现出更大的收缩压和舒张压反应性(?%SBP、?%DBP)及总外周阻力反应性(?%TPR),但心率反应性(?%HR)升高较小,每搏输出量(?%SV)、心输出量(?%CO)和动脉顺应性(?%Cwk)下降更显著(所有p≤0.041)。
**3.2 调整后关联**
在主要α-肾上腺素能反应者中,未发现神经内分泌标志物与氧化应激参数之间的显著关联。但SOD(超氧化物歧化酶)和GR(谷胱甘肽还原酶)与?%CO呈负相关(β=-1.13,p=0.026),GPx(谷胱甘肽过氧化物酶)与?%Cwk呈正相关(β=0.25,p=0.019)。在主要β-肾上腺素能反应者中,u-NE/Cr与GGT(γ-谷氨酰转移酶)呈正相关(β=20.3,p=0.013),ACTH与ROS(活性氧)呈负相关(β=-35.0,p=0.008),tGSH(总谷胱甘肽)与?%CO呈正相关(β=0.061,p=0.014)。在混合α/β-肾上腺素能反应者中,u-NE/Cr与GPx、GR和GGT呈正相关(所有p≤0.036),与NO metabolites呈负相关(p=0.042);u-EPI/Cr与GPx呈正相关(p=0.006);tGSH与?%SV呈正相关(p=0.047),ROS与?%CO呈负相关(p=0.038)。
**讨论与结论**
讨论部分指出,在主要α-肾上腺素能反应者中,氧化应激可能与急性应激诱导的血流动力学反应性(而非神经内分泌轴刺激)更相关。酶促抗氧化剂(如SOD、GR、GPx)可能通过调节一氧化氮(NO)生物利用度和谷胱甘肽系统,在高压状态下的血管血流动力学缓冲中发挥下游代偿性保护作用。在主要β-肾上腺素能反应者中,静息交感神经活性(以u-NE/Cr反映)与GGT的正相关提示谷胱甘肽周转增加,可能是一种抗氧化适应,以应对急性应激期间增加的氧化应激,从而保护心脏功能(通过tGSH与?%CO的正相关体现)。ACTH与ROS的负相关进一步支持HPA轴与氧化应激的复杂交互。混合α/β-肾上腺素能反应者则表现出更传统的心脏代谢风险因子(如中心性肥胖)相关的氧化应激-血流动力学关联。
结论部分翻译如下:本研究指出,氧化应激参数与神经内分泌标志物和血流动力学反应性之间的关系因主要肾上腺素能反应性谱表型而异。在主要α-肾上腺素能反应者中,氧化应激可能与急性应激诱导的血流动力学反应性相关,而非与独特的神经内分泌应激轴刺激相关。这可能表明酶促抗氧化剂可能有助于下游调节与高压相关外周血管风险相关的急性应激诱导的血流动力学变化。相比之下,在主要β-肾上腺素能反应者中,静息交感神经活性可能与谷胱甘肽周转增加有关,这可能反映了一种适应性的抗氧化反应,以应对增加的氧化应激,旨在保护急性应激期间的心脏功能。