Elife：经皮耳迷走神经刺激对蛛网膜下腔出血患者心血管功能的影响

蛛网膜下腔出血 （Subarachnoid hemorrhage，SAH） 是一种破坏性的中风亚型，早期脑损伤可能发生在发作后的前 24-48 小时内，这涉及一连串的颅内压 （intracranial pressure ，ICP） 升高和随后的脑灌注下降。在此期间观察到全身和局部炎症、脑水肿、血脑屏障破坏、交感神经系统激活、自动调节失败、微血栓形成、扩散性去极化和炎症。迟发性脑缺血和有害炎症是不良结局和发病率的主要预测因素。自主神经系统 （autonomic nervous system ，ANS） 包括交感神经系统和副交感神经系统，在维持生理稳态方面起着关键作用。SAH 被认为会导致交感神经占主导地位，这在脑血管痉挛的发展中起关键作用，使患者更容易出现非神经系统并发症，并加剧有害的炎症过程。

经皮耳迷走神经刺激 （transcutaneous auricular vagus nerve stimulation ，taVNS） 是最有前途的治疗SAH继发性脑损伤的选择之一，在减少炎症、改善自主神经平衡和增强大脑可塑性方面的功效。迷走神经的耳支是支配外耳的感觉神经，刺激迷走神经的耳支可以激活与颈迷走神经刺激相同的大脑区域。具体来说，taVNS 介导胆碱能信号传导并通过炎症反射调节促炎反应。在这种反射中，细胞因子等炎症介质触发传入迷走神经信号传导。然后，这种传入信号会促使迷走神经产生传出反应，从而减少促炎细胞因子的产生。迷走神经还通过调节自主神经系统和代谢稳态来介导心血管功能。因此，研究经皮耳迷走神经刺激对蛛网膜下腔出血患者心血管功能的影响有重要的临床意义。

1月9日，美国斯普林菲尔德华盛顿大学的Eric C Leuthardt 团队在Elife（IF=6.4）上在线发表了题为“The effect of transcutaneous auricular vagus nerve stimulation on cardiovascular function in subarachnoid hemorrhage patients: A randomized trial”的研究，结果表明taVNS 治疗不会引起不良心血管影响，例如心动过缓或 QT 间期延长。这支持taVNS 治疗发展成为 SAH 患者的安全免疫调节治疗方法。在 taVNS 治疗后观察到的心率急剧增加可能作为 SAH 患者的生物标志物。

本研究纳入24 名参与者，随机分配接受 taVNS （N = 11）组和对照组（N = 13）。随机分组后，入组患者在 ICU 住院期间每天两次接受 20 分钟的 taVNS 或假刺激。结果如下：

图 1.研究原理和临床试验设计

taVNS 和心血管功能：本研究检查 taVNS 对 SAH 患者心血管功能的影响，包括累积影响和急性影响。结果表明，重复 taVNS 与先前建议的风险无关，例如心动过缓和 QT 间期延长。此外，重复 taVNS 治疗增加了整体心率变异性（ heart rate variability，HRV） 和副交感神经活动，这是心血管系统健康的指标。在查看急性影响时，taVNS 仅显着增加了外周灌注指数（peripheral perfusion index， PPI），而没有显着增加心率、HRV、校正的 QT 间期、血压或颅内压 （intracranial pressure，ICP）。另外发现心率可以作为识别最有可能从 taVNS 治疗中受益的 SAH 患者的生物标志物。总的来说，这项研究证实了用 taVNS 治疗 SAH 患者的安全性，并为未来优化 taVNS 疗法并将其转化为临床应用的努力提供了基础数据。

taVNS 和自主神经系统：ANS 由交感神经系统和副交感神经系统组成，在维持生理稳态方面起着关键作用，是 taVNS 免疫调节作用的潜在机制。研究发现 taVNS 治疗可以恢复交感迷走神经平衡对交感神经优势的失调。反映这种恢复的交感迷走神经平衡的一个关键指标是 HRV。基于 HRV 指标的因子分析显示，taVNS 治疗组的副交感神经活性显着升高。这种差异在 SAH 后第 2 天和第 4 天的早期阶段最为明显。除了分析副交感神经活动因子与反映副交感神经活动的已建立 HRV 测量值之间的相关性外，还发现 taVNS 组在早期的副交感神经活动因子和相对高频功率的变化都较高（第 2-4 天），相反在后期观察到 Sham 组具有更高的高频功率。另外影响高频带的相对功率的因素是呼吸率。高频范围在 0.15 到 0.4 Hz 之间，对应于呼吸的频率范围约为每分钟 9-24 次呼吸。如果呼吸频率增加并超过每分钟 24 次呼吸，则呼吸驱动的 HRV 可能会以高于典型高频带的频率发生。此外，taVNS 治疗组 RR 的增加与高频功率的降低相关。这些对照分析强调了进行因子分析的必要性，以稳健地测量副交感神经活动并确认 taVNS 治疗减轻了早期交感神经过度激活。

此外，taVNS 导致 QTc 降低，而心率没有显着变化。这一发现表明，重复 taVNS 可减少交感神经过度激活并影响心室复极化过程。年龄会影响窦房结功能，并且可能与不良结局的高风险相关。此外，SAH 后的自主神经变化可能受年龄影响。具体体现在老年人的 RMSSD 和 SDNN 较低表明 SAH 后交感神经优势的转变更大。

PPI 主要受心输出量和血管张力的影响。在 Sham 组中，与第 1 天的值相比，观察到 PPI 和血压均增加。这种影响可能是由于 SAH 后交感神经激活导致更高的每搏输出量。taVNS 治疗组 PPI 的增加较少，表明 taVNS 治疗组的自主神经平衡恢复。总而言之，taVNS 成功激活传入迷走神经通路增加了觉醒，导致心率加快。

综上所述，在 SAH 患者中使用 taVNS 作为神经调控技术是安全的，不会诱发心动过缓或 QT 间期延长。重复 taVNS 治疗增加了副交感神经活动。急性 taVNS 心率升高，这可能是识别可能对 taVNS 治疗反应良好的 SAH 患者的急性生物标志物。

原始出处：

The effect of transcutaneous auricular vagus nerve stimulation on cardiovascular function in subarachnoid hemorrhage patients: A randomized trial. Elife. 2025 Jan 9;13:RP100088. doi: 10.7554/eLife.100088. PMID: 39786346; PMCID: PMC11717364.