亚临床升高的B型利钠肽(BNP)提示内皮功能障碍导致健康个体对缺氧的易感性

Subclinical elevated B-type Natriuretic Peptide (BNP) indicates endothelial dysfunction contributing to hypoxia susceptibility in healthy individuals.

作者信息Rahul Khatri, Rajinder K Gupta, Praveen Vats, Vishal Bansal, Anand Kumar Yadav, Prasanna K Reddy, Abhishek Bharadwaj, Pooja Chaudhary, Shivani Sharma, Amir Chand Bajaj, Padma Deskit, Deepak Dass, Thiruthara P Baburaj, Shashi Bala Singh, Bhuvnesh Kumar
PMID32926931
期刊Life Sci
发布时间2020-11-01
DOI10.1016/j.lfs.2020.118408

实验完整度

包含常压缺氧试验、血流动力学及生化检测、高原HAPE患者验证,但缺乏分子机制实验和动物模型。

主要模型

健康男性志愿者(35例,分为BNP≤15组和BNP>15组) 高原肺水肿(HAPE)患者及对照组

重点核对

受试者分组:BNP≤15 pg/ml(n=25)和>15 pg/ml(n=10) 急性常压缺氧暴露:FiO2=0.15,持续60分钟 BNP测量使用i-STAT系统,检测范围15-5000 pg/ml 高原验证:HAPE患者(n=9)和对照组(n=15)在海拔3200米入住后3天内测量

摘要

目的:在高原肺水肿易感人群中发现基线B型利钠肽(BNP)升高。对缺氧的过度肺血管反应可能与缺氧易感者的内皮功能障碍有关。我们假设基线BNP水平可以预测健康个体对缺氧的易感性。主要方法:将35名健康男性根据BNP水平分为两组(第1组≤15 pg/ml,第2组>15 pg/ml),比较其对缺氧的肺血管反应。对两组均给予急性常压缺氧,以确认第2组的缺氧易感性。主要发现:与第1组不同,第2组缺氧后BNP水平升高(26 vs 33.5 pg/ml,p = 0.002),而肺动脉压相当。仅在第1组中观察到与组织耗氧量(delta pO2)和区室性液体转移呈负相关。第2组的内皮功能障碍导致血管顺应性降低,在急性缺氧暴露时平均血压升高。BNP与第2组的内皮功能障碍呈正相关,并与糖尿病前期(HbA1c 6 ± 0.44%)有关,可能还代表与慢性缺氧介导的血管重塑相关的血管床横截面积较小。意义:健康个体的缺氧易感性可能与内皮功能障碍有关,内皮功能障碍限制了缺氧应激期间的血管顺应性。BNP水平与HbA1c呈正相关(r = 0.49,p = 0.04),与delta pO2呈负相关(r = −0.52,p = 0.04),可预测由于内皮功能障碍导致的微血管顺应性降低,从而有助于健康个体的缺氧易感性。海平面BNP水平≤15 pg/ml表示缺氧抵抗。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
健康个体基线BNP水平能否预测缺氧易感性?
核心机制
内皮功能障碍导致血管顺应性降低,限制缺氧应激时的血管舒张,从而增加缺氧易感性。
主要证据
在35名健康男性中,BNP>15 pg/ml组缺氧后BNP升高、血压升高,且与HbA1c正相关、与delta pO2负相关;在HAPE患者中BNP显著升高。
研究意义
BNP可作为海平面筛查缺氧易感性的生物标志物,有助于预防高原疾病。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

受试者筛选与分组

根据基线BNP水平将健康个体分为两组,以比较其对缺氧的反应。

35名健康男性,根据基线BNP水平分为Group 1 (≤15 pg/ml, n=25)和Group 2 (>15 pg/ml, n=10)。

2

急性常压缺氧暴露

评估两组在急性缺氧下的生理反应。

使用GO2 altitude hypoxicator给予FiO2=0.15的常压缺氧,持续60分钟,测量血流动力学、血气和生化参数。

3

测量生理及生化指标

比较两组在缺氧前后的血流动力学、血气、激素和代谢指标。

测量血压、心率、SpO2、肺动脉压、心输出量、血气、乳酸、BNP、FeNO、HbA1c、甲状腺激素、GLUT1等。

4

数据分析与相关性

分析BNP与HbA1c、delta pO2的相关性,并评估BNP的预测价值。

使用Spearman相关分析,ROC曲线分析BNP对微血管病变的预测能力。

5

高原验证

验证海平面BNP水平对高原肺水肿的预测价值。

在海拔3200米,测量HAPE患者和对照组的BNP水平。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
GO2 altitude 缺氧仪Biomedtech, Australia--
Omron自动血压计(HEM-8712)OmronHEM-8712
脉搏血氧仪(Radiometer, TCM-400)RadiometerTCM-400
生物电阻抗分析仪(BIA-101)Anniversary, GermanyBIA-101
超声心动图(My LAB 60 alpha)Esaote India--
Easy one Pro系统NddMedizintechnik AG--
NObreathbedfont--
i-STAT系统测试片Abbott--
CG4 i-STAT系统测试片Abbott--
CHEM 8 i-STAT系统测试片Abbott--
T3 ELISA试剂盒CalbiotechT33797T
T4 ELISA试剂盒CalbiotechT4224T
TSH ELISA试剂盒CalbiotechTS227T
GLUT-1 ELISA试剂盒ElabscienceE-EL-H1822
高效液相色谱系统(Bio-Rad D10)Bio-Rad--

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
受试者选择与分组
健康男性,无吸烟、高血压、心肺疾病、药物使用,6个月内未到过高海拔;BNP分组阈值≤15和>15 pg/ml
阅读提示:方法部分2.1
缺氧暴露
FiO2=0.15,暴露时间60分钟,仰卧位;使用的设备
阅读提示:方法部分2.2
BNP测量
使用i-STAT BNP测试片,检测范围15-5000 pg/ml;记录缺氧前后及高原的值
阅读提示:方法部分2.4.1
血流动力学测量
血压、心率、SpO2、肺动脉压、心输出量等测量设备和方法
阅读提示:方法部分2.2