《Heart Rhythm》：High Subcutaneous Nerve Activity in Noise-Associated Ventricular Arrhythmias
编辑推荐：
噪声暴露通过自主神经系统失调诱发小鼠室性心律失常，SCNA和HRV分析显示交感神经活动增强，经6-羟多巴胺干预后效应被抑制，验证SCNA作为评估工具的有效性。
陈朝义|郭家豪|黄天琪|杨朝晖|施若芸|林义雄|林恩英|林佳珍|洪明欣|黄品杰|陈欣辉|冯宇辰|郑英轩|林敏惠|陈冠霖|李建宏|吴春杰|吴斌楠|林宪峰|蔡伟忠
台湾高雄医科大学医学系
摘要
背景
环境噪声与自主神经系统（ANS）失调有关，是导致心血管疾病和心律失常的一个因素。在动物研究中，使用皮下神经活动（SCNA）和心率变异性（HRV）来评估ANS和心律失常。噪声诱发心律失常的机制尚不清楚。
目的
通过分析SCNA和HRV，确定ANS调节在噪声诱发的心室性心律失常（VA）中的作用。
方法
C57BL/6小鼠被分为噪声暴露组或对照组，并分别给予安慰剂或6-羟基多巴胺处理。噪声暴露模型是通过让C57BL/6小鼠暴露于宽带噪声（20-20,000 Hz，85 dB）28天来建立的。使用传统I导联配置的电极记录电信号，同时进行心电图和SCNA测量。测量分为三个阶段：基线期、冷加压试验（CPT）和恢复期，每个阶段持续3分钟。心室性心律失常（VA）定义为自发性早搏（PVC）。
结果
噪声暴露导致交感神经过度活跃，表现为SCNA显著升高（p≤0.030）和HRV参数降低（p≤0.034）。化学去交感神经作用证实了这种交感神经介导的现象，6-羟基多巴胺减弱了SCNA的升高（p≤0.012）。功能上，这种自主神经失调增加了心律失常的发生率；在CPT期间，噪声+安慰剂组出现了更多的PVC（p=0.013），其中81%的PVC直接由SCNA爆发引起。
结论
噪声暴露通过激活交感神经增加SCNA并诱发VA，这一效应可被6-羟基多巴胺抑制。这证实了自主神经失调是核心机制，并验证了SCNA作为小鼠评估工具的可行性。
引言
噪声是现代社会中最常见的压力来源之一。它被定义为对人体生理或心理健康有不良影响的可听声音能量。1长期暴露于噪声不仅会损害听力，还会对健康产生不利影响，包括高血压、心律失常、压力和炎症反应。2流行病学研究表明，工作环境中的噪声与血压、平均动脉压和心率的显著变化有关，可能增加冠心病等心血管疾病的风险。3, 4噪声暴露可能通过过度激活自主神经系统（ANS）引起心脏结构和电生理重塑，从而增加心律失常（尤其是心室性心律失常（VA）的发生率，这可能导致死亡。5现有文献主要集中在噪声暴露与不良健康结果之间的流行病学关联上。相比之下，噪声引起心律失常的生理机制受到的关注较少，因此需要使用动物模型来阐明这些机制。此外，尽管噪声暴露可以触发应激反应，导致皮质醇和儿茶酚胺的释放，但噪声诱发心律失常时交感神经系统（SNS）激活的确切机制仍不清楚。6
先前的研究已经证明了星状神经节神经活动与VA之间的联系。7动物研究表明，上胸部皮肤的交感神经纤维起源于中颈椎和星状神经节。8, 9虽然测量交感神经活动最准确的方法是星状神经节神经活动，但在活动小鼠中进行这种测量极其困难。在之前的一项犬类研究中，已经显示出皮下神经活动（SCNA）与星状神经节神经活动之间存在高度相关性，这可以预测犬类猝死模型中的VA敏感性。10, 11为了克服微神经图等侵入性方法的局限性，12, 13本研究旨在验证并利用微创皮下电极通过SCNA评估交感神经张力。基于噪声暴露通过自主神经失调诱发心律失常的前提，我们应用这种SCNA技术来具体测试交感神经活动的量化变化是否介导了噪声诱发的VA这一假设。
材料与方法
我们的研究遵循了《赫尔辛基宣言》中的原则。高雄医科大学的机构动物护理和使用委员会批准了该研究方案，研究按照《实验室动物护理和使用指南》进行。详情请参阅补充材料。
结果
SCNA记录方案的示意图见图1。使用6-羟基多巴胺进行交感神经去神经处理。小鼠根据噪声暴露和处理方式（安慰剂 vs 6-羟基多巴胺）分为四组。实验方案包括三个连续的三分钟阶段：基线期、CPT和恢复期。在将小鼠置于法拉第笼中以屏蔽外部电磁干扰的同时，测量心电图、SCNA和HRV。
讨论
我们的研究成功证明了使用钨电极在小鼠中进行SCNA测量的可行性。主要发现表明，长期噪声暴露显著改变了心脏自主神经调节和心律，导致持续兴奋状态和心律失常的易感性增加。SCNA作为交感神经流出的直接指标，在噪声暴露小鼠中显著且持续升高，尤其是在CPT和随后的恢复期。
结论
噪声暴露通过激活交感神经导致SCNA升高并诱发VA，这一效应被6-羟基多巴胺阻断，证实了自主神经失调是核心机制。这也验证了SCNA作为评估小鼠自主神经调节的可靠工具。
伦理批准和参与同意
我们的研究遵循了《赫尔辛基宣言》，并得到了高雄医科大学机构动物护理和使用委员会的批准，符合《实验室动物护理和使用指南》（批准编号：109104）。
数据和材料的可用性
本研究使用的数据集可从相应作者W.C.T处获取。写作过程中生成式AI和AI辅助技术的声明
在准备本工作时，作者使用了ChatGPT-OpenAI来提高手稿的可读性和语言表达。使用该工具后，作者根据需要审查和编辑了内容，并对出版物的内容负全责。
致谢
作者感谢高雄医科大学的实验室动物中心提供的动物护理。
资金来源
本研究得到了台湾科技部（MOST 110-2314-B-037-111）、高雄医科大学附属医院（KMUH 108-8R10, KMUH 108-8R11, KMUH 109-9R1, KMUH 110-0R11, KMUH110-0M07, KMUH111-1R76, KMUH111-1T10, SI11001, SI11101）、高雄医科大学（KMU-TC112A02）以及KMU全球人才计划（110KMUOR01）的资助。
