年龄调控应激相关神经活动与全因死亡率关联的机制研究

《Nature Communications》:Age modulates the link between stress-related neural activity and mortality

【字体: 时间:2025年11月08日 来源:Nature Communications 15.7

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  为阐明年龄如何调节应激相关神经活动(SNA)与全因死亡率的关系,研究人员对1336例患者进行18F-FDG PET脑成像分析。发现高SNA(以左侧杏仁核/腹内侧前额叶皮层代谢比值衡量)独立预测全因死亡率(HR 1.45),且在≤60岁人群中关联最强(HR 7.86)。中介分析显示SNA解释38.2%的年龄-死亡率关联。该研究为心脑轴机制提供新见解,提示SNA可作为年轻人群死亡风险分层的新生物标志物。

  
在心血管疾病持续高发的背景下,传统风险因素已不能完全解释发病机制。近年来,心脏作为神经网络而非孤立器官的理念逐渐兴起,其中大脑应激反应成为研究焦点。应激相关神经活动(SNA)——通过杏仁核代谢活性测量——已被证实与主要不良心血管事件和全因死亡率相关。然而,年龄、性别和合并症如何影响SNA及其与预后的关系,在真实世界心血管人群中仍不明确。更重要的是,年龄依赖性SNA变化究竟是真实年龄效应,还是合并症增加的副产品,这些问题亟待解答。
发表于《Nature Communications》的这项研究通过整合心脏和脑部成像数据,在1336例患者中量化了杏仁核代谢活性(SNA的替代指标),并追踪960例患者中位5年,首次系统揭示了年龄对SNA-死亡率关系的调节效应。
研究采用18F-FDG PET/CT成像技术量化杏仁核与腹内侧前额叶皮层(vmPFC)代谢比值,结合超声心动图、炎症标志物(CRP、白细胞计数)和代谢参数(空腹血糖、肌酐)检测。研究队列来自苏黎世大学医院2005-2019年间同时接受PET和心脏超声检查的患者,排除活动性癌症、预期寿命<6个月或神经系统疾病患者。通过倾向评分匹配和中介分析控制混杂因素。
基线特征显示SNA的多元决定因素
表1显示,高SNA患者年龄更大(64.59 vs 56.08岁),静息心率更高,糖尿病(22.07% vs 9.69%)、精神疾病(13.44% vs 6.87%)和炎症性疾病(30.90% vs 16.44%)患病率更高。实验室检查显示高SNA组肌酐(125 vs 92 μmol/L)、空腹血糖(6.43 vs 5.65 mmol/L)和NT-proBNP(2221 vs 445 ng/L)显著升高。有趣的是,癌症病史与低SNA相关(27.26% vs 41.10%),提示可能存在生存偏倚。
年龄与SNA呈正相关,左杏仁核关联最强
线性回归分析显示,年龄与SNA存在显著正相关(男性r=0.27,女性r=0.38),其中左杏仁核/vmPFC活性(lAmygA/vmPFC)关联最强(图2B)。女性年轻时SNA较低,但随年龄增长上升幅度更陡。当按合并症分层时,无心血管或炎症疾病者的年龄-SNA相关性最强(男性r=0.31,女性r=0.41),提示合并症可能减弱年龄对SNA的影响。
SNA独立预测全因死亡率,年龄显著调节效应
Cox回归显示高SNA与全因死亡率独立相关(HR 1.45, 95%CI 1.08-1.95)。分层分析发现,≤60岁无合并症者风险最高(HR 7.86, 95%CI 2.92-21.21),而>60岁有心血管合并症者无显著关联(表3)。年龄与SNA的交互作用显著(p=0.009),表明SNA的预测价值随年龄增长而减弱。
中介分析揭示SNA解释38.2%的年龄-死亡率关联
四重分解分析显示,SNA相关通路解释1.28%的年龄对死亡率效应(INTmed + PIE)。相互作用成分中,-13.49%归因于参考交互(INTref),-24.70%归因于中介交互(INTmed),表明SNA通路在年龄相关效应中起重要作用。调整SNA后,年龄对死亡率的直接效应仍占-12.21%,提示其他因子介导主要效应。
研究结论强调,SNA是全因死亡率的独立预测因子,且效应大小随年龄增长而减弱。在年轻健康人群中,SNA具有最强预测价值,而老年群体中传统风险因素可能占主导地位。该发现提示将SNA纳入风险模型可改善死亡率预测,尤其有助于识别标准风险标准下低风险的年轻成年人,为其提供密切随访和预防策略。
机制上,SNA可能通过激活脑-骨髓-脾轴(促进炎症)和交感神经系统(影响心率、代谢)参与病理过程。年龄相关的杏仁核葡萄糖代谢改变可能反映神经退行性变化,使老年人更易受应激影响。研究局限性包括缺乏健康对照组、以高加索人群为主、以及PET量化方法尚未标准化。未来需验证SNA在不同人群的普适性,并探索靶向应激-炎症-葡萄糖轴的治疗潜力。
该研究首次在大型临床队列中建立年龄-SNA-死亡率的三角关系,为心脑交互提供神经生物学证据,为精准风险分层和干预时机选择提供新思路。
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