痴呆症可能与大脑废物清除系统的问题密切相关,这解释了为何睡眠模式不佳和高血压等心血管风险因素会增加痴呆风险。
休·马库斯(Hugh Markus)表示:“治疗高血压或鼓励人们戒烟是帮助胶状淋巴系统更好运作的可行方法。”
剑桥大学研究人员领导的一项研究发现,在英国生物银行(UK Biobank)招募的4万名成年人中,脑脊液(CSF)——这种清澈液体起到缓冲和清洁大脑的作用——运动受损可预测晚年痴呆风险。该研究结果于今日发表在《阿尔茨海默病与痴呆:阿尔茨海默病协会杂志》(Alzheimer's & Dementia: The Journal of the Alzheimer's Association)上,并将在巴塞罗那举行的2025年世界卒中大会(World Stroke Congress 2025)上展示。
在健康大脑中,所谓的胶状淋巴系统(glymphatic system)负责清除毒素和废物,维持大脑健康。这一系统于2012年才被发现,其运作机制是通过围绕血管的微小通道(称为血管周围空间,perivascular spaces)将脑脊液冲刷流经大脑,收集废物后排出脑外,从而保持大脑清洁健康。
胶状淋巴系统被认为对预防多种常见痴呆症至关重要,这些疾病通常以脑内有毒物质积累为特征——例如,阿尔茨海默病(Alzheimer's disease)表现为脑组织中淀粉样蛋白“斑块”和tau蛋白“缠结”的累积。
血管性痴呆是最常见的痴呆形式之一,由大脑血流减少引起。其最常见原因是脑小血管病(cerebral small vessel disease),该疾病影响大脑中的小血管。但脑小血管病的影响更为深远,因为它还会与其他痴呆症相互作用并加剧病情;例如,一项针对美国修女的研究发现,在那些死后脑部显示阿尔茨海默病迹象的修女中,仅约半数生前表现出痴呆症状——但如果她们同时患有脑小血管病,这一比例则升至约十分之九。
剑桥大学休·马库斯(Hugh Markus)教授及其同事旨在探究脑小血管病及其他心血管风险因素是否会损害胶状淋巴系统,并进而增加痴呆风险。
过去仅能在小鼠身上研究胶状淋巴功能,但近期磁共振成像(MRI)技术的进步使人类间接研究成为可能。尽管如此,实际操作中仅适用于小规模样本,而剑桥大学医学院学生陈宇桐(Yutong Chen)开发了机器学习算法,能够从大规模MRI扫描中评估胶状淋巴功能。
研究团队将该算法应用于英国生物银行约4万名成年人的MRI扫描数据。他们发现,基线评估中与胶状淋巴功能障碍相关的三个生物标志物——即生物特征信号——可预测随后十年内痴呆的发生风险。其中之一是DTI-ALPS指数,用于测量水分子沿血管周围空间的扩散程度;另一个是产生脑脊液的脉络丛(choroid plexus)大小;第三项指标反映了脑脊液流入大脑的流速。
来自剑桥大学临床神经科学系的陈宇桐表示:“尽管我们必须谨慎对待间接标志物,但这项大规模队列研究提供了有力证据,表明胶状淋巴系统的紊乱在痴呆症中扮演重要角色。这令人振奋,因为它促使我们思考:如何改善这一系统?”
进一步分析显示,多种心血管风险因素损害了胶状淋巴功能——从而增加痴呆风险,部分原因在于这些因素导致了脑小血管病(在MRI扫描中可见)。
论文第一作者、现任中国杭州浙江大学医学院附属第二医院放射科医师的洪慧(Hui Hong)表示:“我们已有证据表明脑小血管病会加速阿尔茨海默病等疾病的发展,现在我们找到了可能的解释。胶状淋巴系统的紊乱很可能损害我们清除导致阿尔茨海默病的淀粉样蛋白和tau蛋白的能力。”
该研究提出了降低痴呆风险的潜在途径。一是探索改善胶状淋巴功能的策略。睡眠在该系统功能中起关键作用,因此睡眠模式紊乱可能损害其清除毒素的能力。另一种可能是重新利用现有药物或开发新药以增强系统功能。
另一途径是治疗高血压等血管风险因素。近期研究为此提供了支持:例如,SPRINT MIND试验表明,强化血压控制(将收缩压维持在120 mm Hg以下)与标准治疗组相比,可使认知衰退或痴呆风险降低20%。
剑桥大学卒中研究小组负责人、剑桥克莱尔学堂(Clare Hall)院士休·马库斯教授表示:“我们早已知晓心血管风险因素对痴呆症的重要性,而本研究进一步强化了这一关联。至少四分之一的痴呆风险可归因于血压和吸烟等常见风险因素。若这些因素损害胶状淋巴功能,我们便可进行干预。治疗高血压或鼓励戒烟是帮助该系统更好运作的可行方法。”
英国心脏基金会(British Heart Foundation)首席科学与医学官布莱恩·威廉姆斯(Bryan Williams)教授表示:“这项研究让我们深入了解到脑部废物清除系统的问题如何悄然增加晚年患痴呆症的风险。通过加深对胶状淋巴系统的理解,该研究为痴呆症的治疗和预防开辟了令人振奋的新研究方向,同时也强调了管理高血压等已知心血管风险因素对降低痴呆风险的重要性。”
该研究由英国心脏基金会资助,英国国家健康与护理研究所剑桥生物医学研究中心(National Institute for Health and Care Research Cambridge Biomedical Research Centre)提供了额外支持。
参考文献
洪慧(Hui Hong)等。脑脊液动力学的MRI标志物预测痴呆风险并介导心血管风险影响。《阿尔茨海默病与痴呆》;2025年10月23日;DOI: 10.1002/alz.70699
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