A novel quantitative method for diabetic cardiac autonomic neuropathy assessment in type 1 diabetic mice

doi:10.1177/1932296814545669

.2014年11月；8(6):1157-67.

doi:10.1177/1932296814545669。 Epub 2014年8月4日。

一种评估1型糖尿病小鼠糖尿病心脏自主神经病变的新定量方法

Ki H Chon先生¹, 杨步凡², 雨果·波萨达·金特罗², Kin L Siu先生^三, 玛莎·罗尔², 彼得·布林克⁴, 艾亚·比兹加利斯⁴, 利昂·C·摩尔⁴

附属公司

¹美国马萨诸塞州伍斯特市伍斯特理工学院生物医学工程系kichon@wpi.du。
²美国马萨诸塞州伍斯特市伍斯特理工学院生物医学工程系。
^三美国加州大学洛杉矶分校医学系。
⁴美国纽约州石溪市石溪大学生理学与生物物理学系。

PMID： 25097056
预防性维修识别码：项目经理4455481
内政部： 10.1177/1932296814545669

一种评估1型糖尿病小鼠糖尿病心脏自主神经病变的新定量方法

Ki H Chon公司等。糖尿病科学技术杂志. 2014年11月.

.2014年11月；8(6):1157-67.

doi:10.177/1932296814545669。 Epub 2014年8月4日。

作者

Ki H Chon先生¹, 杨步凡², 雨果·波萨达·金特罗², Kin L Siu先生^三, 玛莎·罗尔², 彼得·布林克⁴, 艾亚·比兹加利斯⁴, 利昂·C·摩尔⁴

附属公司

¹美国马萨诸塞州伍斯特市伍斯特理工学院生物医学工程系kichon@wpi.du。
²美国马萨诸塞州伍斯特市伍斯特理工学院生物医学工程系。
^三美国加州大学洛杉矶分校医学系。
⁴美国纽约州石溪市石溪大学生理与生物物理系。

PMID： 25097056
预防性维修识别码：项目经理4455481
内政部： 10.1177/1932296814545669

摘要

在这项工作中，我们使用了一种敏感且无创的计算方法，从小鼠的脉搏血氧计（光容积描记术；PPG）记录中评估糖尿病心血管自主神经病变（DCAN）。该方法基于心率变异性（HRV）的主动态模式（PDM）分析，可以很容易地应用于人类。与功率谱密度不同，PDM已被证明能够在无药物干预的情况下分别识别副交感神经和交感神经系统的活动。通过处理1.5至5个月大的清醒C57/BL6对照小鼠和一种胰岛素依赖型1型糖尿病模型秋田小鼠的PPG信号来测量HRV参数，并与金标准Western blot和免疫组织化学分析进行比较。PDM结果表明，与对照组相比，糖尿病小鼠的心脏自主神经功能明显受损。当收集并分析C57/Bl6对照组和秋田小鼠从1.5个月龄开始的尾剪断PPG记录时，秋田小鼠在3个月时出现DCAN，这种情况一直持续到5个月时停止记录。Western印迹和免疫组织化学分析还显示，与对照小鼠相比，秋田小鼠在3个月和4个月时的神经密度降低，从而证实了我们对HRV记录的PDM数据分析。自主神经蛋白的Western blot分析通过PDM方法证实了基于PPG的HRV分析。相比之下，传统的HRV分析（基于功率谱密度或时域测量）无法检测到神经稀疏。

关键词：自主神经系统；糖尿病心脏自主神经病变；心率变异性；光体积描记图；功率谱密度；主要动力学模式。

PubMed免责声明

利益冲突声明

利益冲突声明：作者声明，与本文的研究、作者身份和/或出版没有潜在的利益冲突。

数字

**图1。**
使用主动态模式（PDM）、低频（LF）和高频（HF）的功率谱密度（PSD）、连续差均方根（RMSSD）和正常-正常（SDNN）搏动的标准偏差对心率变异性进行实验方案和数据分析。

**图2。**
秋田和野生型小鼠心率（顶部面板）、SDNN（中间面板）和RMSSD（底部面板）的比较。数据由脉搏血氧仪记录*表示秋田和野生型小鼠之间的统计显著差异。如顶部面板所示，在前13周至第17-19周的所有数据之间，秋田公司的人力资源呈统计显著下降趋势。

**图3。**
秋田和野生型小鼠之间低频（LF；顶部面板）、高频（HF；中间面板）和低频/高频（底部面板）的比较。数据由脉搏血氧仪记录*表示秋田和野生型小鼠之间的统计显著差异。

**图4。**
秋田和野生型小鼠交感神经（顶部面板）、副交感神经系统（中间面板）和交感/副交感比（底部面板）的比较。通过脉搏血氧计记录数据，并通过PDM进行分析*表示秋田和野生型小鼠之间的统计显著差异。

**图5。**
秋田（n=5）和野生型（n=6）小鼠（A）4个月龄、（B）3个月龄和（C）2个月龄心脏组织提取物的Western blot分析。SYN是一种通用的神经蛋白标记物，Chat是副交感神经的标记物，TH是交感神经标记物。蛋白质分子量标记物（kDa）显示在每个印迹的左侧。

**图6。**
野生型和秋田小鼠免疫染色心脏组织切片的代表性图像。HCN4免疫染色（红色荧光）表明这些切片来自小鼠心脏的SA节区，SYN（绿色荧光）是神经的标志物。

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1. Spallone V、Ziegler D、Freeman R等。糖尿病心血管自主神经病变：临床影响、评估、诊断和管理。糖尿病Metab Res Rev.2011；27:639-653.-公共医学
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