通过非线性心率动态分析识别心血管风险:从小鼠到人类的转化生物标志物

科学领域:

• 心脏病学和自主神经系统研究
• 生理学动力学和碎形分析
• 翻译医学是一种翻译医学.

背景情况:

• 心率 (HR) 动态反映了自主神经系统 (ANS) 调节及其病理变化的情况.
• 关于HR变量的传统线性分析 (HRV) 在识别病态状态方面存在局限性.
• 非线性方法为表征复杂的生理信号提供了更敏感的方法.

研究的目的:

• 为了比较线性和非线性HR测量,特别是受损波动分析 (DFA),用于识别病态HR动态.
• 在C57BL/6N小鼠中评估DFA的实用性,使用ECG记录通过射电测量.
• 建立一个参考系统来比较各种ANS调节干预措施下的HR措施.

主要方法:

• 研究了通过外围和中央机制影响ANS调节的行为和药理干预措施.
• 使用了一系列干预措施作为比较线性和非线性HR指标的参考.
• 在C57BL/6N小鼠中使用射电测量记录了心电图数据.

主要成果:

• 生理HR动态表现出碎形,规模不变的特性,具有长距离的相关性 (DFA缩放系数α~1).
• 改变的DFA缩放系数 (α ≠ 1) 表示由于寄生交感阻塞,寄生交感过度激活或交感过度激活而导致的病态HR动态.
• 在生理条件和类似的药理干预下,DFA缩放系数在小鼠和人类之间是一致的.

结论:

• 肌功能对于小鼠的生理HR动态至关重要,反映了人类的发现.
• DFA作为一种可靠的翻译测量,用于识别与ANS控制相关的病态HR动态,优于线性方法.
• 中央ANS失调被认为是导致精神疾病中心脏死亡率的机制.