研究人员发现,与高血压相关的早期脑细胞紊乱在临床上可见之前就已发生。一项新研究表明,高血压在血压飙升前就已悄然破坏脑细胞和血管的完整性。
根据威尔康奈尔医学院(Weill Cornell Medicine)的一项新临床前研究,高血压可能在血压升高被检测到之前就已开始损害血管、脑细胞和白质。这些早期效应有助于解释为何高血压与血管性认知障碍和阿尔茨海默病等认知障碍存在强关联。
发表于《神经元》(Neuron)杂志的该研究表明,高血压可能触发单个脑细胞内的基因活性早期变化,为记忆和思维问题埋下隐患。这一研究方向有望指导开发不仅能降低血压,还能保护认知功能的治疗方法。
尽管高血压患者患认知障碍的风险比无该病症者高出1.2至1.5倍,但根本原因一直不明。许多广泛使用的治疗方法能有效控制血压,但对大脑健康影响有限。新发现表明,血管的结构和功能变化可能导致独立于血压升高本身的损伤。
“我们发现,在小鼠中诱导高血压仅三天后——血压升高之前——负责认知障碍的主要细胞就已受到影响,”威尔康奈尔医学院菲尔家庭脑与思维研究所(Feil Family Brain and Mind Research Institute)所长、神经科学教授兼安妮·帕里什·蒂策尔神经病学教授伊亚德科拉博士(Dr. Costantino Iadecola)表示,“关键在于,除血压调节失常外,还有其他因素参与其中。”
威尔康奈尔医学院神经科学博士后研究员安东尼·帕乔尔科博士(Dr. Anthony Pacholko)共同领导了此项工作。
过早衰老
伊亚德科拉博士团队早前研究表明,高血压广泛干扰神经元运作,但单细胞分析技术的进步使团队得以探究特定脑细胞类型内的分子变化。
为在小鼠中诱导高血压,科学家使用了血管紧张素(angiotensin)激素,其升压机制与人类生理相似。随后,他们检测了血压升高前(三天后)及血压高且认知变化出现时(42天后)各类脑细胞的反应。
在第三天,三种细胞类型的基因表达发生显著变化:内皮细胞、中间神经元和少突胶质细胞。作为血管内壁的内皮细胞提前衰老,表现为能量代谢降低和衰老标志物升高。研究人员还观察到血脑屏障削弱的早期迹象,该屏障负责调控营养物质进入大脑并阻挡有害分子。调节兴奋与抑制神经信号平衡的中间神经元受损,导致类似阿尔茨海默病的抑制与兴奋失衡。
此外,负责用髓鞘包裹神经纤维的少突胶质细胞未能正常表达维持和替换相关基因。若少突胶质细胞不足以维护髓鞘健康,神经元最终将丧失相互通讯能力,而这对认知功能至关重要。第42天观察到更多基因表达变化,与认知衰退同步出现。
“高血压引发的早期改变程度令人惊讶,”帕乔尔科博士表示,“理解高血压在疾病最早阶段如何从细胞和分子层面影响大脑,可能为阻断神经退行性变提供线索。”
前景展望
一种已投入临床使用的抗高血压药物氯沙坦(losartan)可抑制血管紧张素受体。伊亚德科拉博士指出:“部分人类研究表明,血管紧张素受体抑制剂可能比其他降压药更利于认知健康。”在后续实验中,氯沙坦逆转了小鼠模型中高血压对内皮细胞和中间神经元的早期影响。
“高血压是导致心脏和肾脏损伤的首要原因,可通过抗高血压药物预防。因此,无论对认知功能的影响如何,治疗高血压都是当务之急,”伊亚德科拉博士强调。
伊亚德科拉博士及其团队正深入研究高血压诱导的小血管过早衰老如何触发中间神经元和少突胶质细胞缺陷。研究人员希望未来能找出预防或逆转高血压对认知功能毁灭性影响的最佳方法。
参考文献:《单细胞分辨率下的高血压诱导神经血管和认知功能障碍》(“Hypertension-induced neurovascular and cognitive dysfunction at single-cell resolution”),作者萨曼莎·M·谢弗(Samantha M. Schaeffer)、安东尼·G·帕乔尔科(Anthony G. Pacholko)、莫妮卡·M·桑蒂斯特班(Monica M. Santisteban)、安·宋吉·安(Sung Ji Ahn)、詹弗兰科·拉丘米(Gianfranco Racchumi)、王刚(Gang Wang)、莱巴克·帕克(Laibaik Park)、朱塞佩·法拉科(Giuseppe Faraco)、约瑟夫·安纳瑟(Josef Anrather)和科斯坦蒂诺·伊亚德科拉(Costantino Iadecola),2025年11月14日发表于《神经元》(Neuron)杂志。DOI: 10.1016/j.neuron.2025.10.018
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