在认知能力下降的症状严重到足以被诊断之前,血液中似乎已经发生了变化。
这是东英吉利大学一项新研究支持的观点。科学家们检查了老年人的血液和粪便样本,发现血液中发生的变化与可能指示早期认知衰退的迹象之间存在关联。特别是,该研究表明,与肠道细菌相关的化学物质可能在大脑被正式诊断为痴呆症之前很久就对其产生影响。
在这项发表在《肠道微生物》期刊上的研究中,研究人员与150名50岁及以上的成年人合作。所有参与者被分为三个可比较(匹配)的组,每组50人:认知健康的成年人、有主观认知衰退(SCI)的个体以及有轻度认知障碍(MCI)的个体。
主观认知衰退(也称为自我报告的认知衰退)意味着个体认为自己变得健忘,但他们在标准神经心理学测试中的表现能力仍然完好。轻度认知障碍(MCI)通常被视为发展成痴呆症的风险增加因素。
“痴呆症日益增长的患病率构成了一个巨大的公共卫生挑战,”该研究的主要研究者、东英吉利大学诺维奇医学院的大卫·沃祖尔博士说。“痴呆症影响着英国约100万人,而全球约有5500万人患有痴呆症。”
诊断前在血液中发现了什么
研究人员在参与者的空腹血样中鉴定出了总共33种特定分子。他们发现其中几种分子与色氨酸代谢、胆汁酸、TMAO代谢物和甲酚代谢物有关。他们还从每位参与者那里获取了粪便样本,以比较参与者的血液化学与其肠道内栖息的细菌类型。最可靠的指标并非基于单一化合物的信号,而是多种信号的组合。
六种血液“代谢物”(5-羟基吲哚乙酸、吲哚-3-丙酸、胆碱、硫酸吲哚酚、犬尿喹啉酸和犬尿氨酸)被用作使用机器学习构建预测模型的基础。对于预测一个人属于上述三个群体(健康成年人/轻度认知障碍/主观认知衰退)中的哪一个,ROC曲线下面积(AUC)为0.79。在健康成年人对比轻度认知障碍组中,基于随机森林模型的预测最高可达0.84。
除了通过AUC衡量外,利物浦大学的另一项发现指出,该分类的准确率为79%,能够区分健康成年人和轻度认知障碍受试者。
“我觉得这非常有趣,”沃祖尔说。“我们看到了肠道细菌及其在血液中产生的代谢物发生非常早期变化的证据,即使在出现非常早期的认知障碍迹象时也是如此。”
更多肠道观察
没有证据表明参与者的肠道细菌普遍丧失多样性。α多样性测量未显示各组间有显著差异。然而,在健康成年人和那些报告有一定程度认知障碍的人之间,β多样性存在显著差异。简而言之,认知衰退的最早迹象可能出现在个体认为“有些不对劲”的时候,而不是医生能通过传统临床检测发现问题的时候。
研究证实了参与者的血液与特定肠道细菌之间存在联系。本研究中进行的斯皮尔曼相关性分析将33种血液代谢物与69种已识别的肠道微生物物种联系起来。这也通过普氏分析得到支持,该分析显示这两组数据之间存在相似的变化趋势。
正如沃祖尔博士所说,“参与者血液中的化学变化与肠道细菌组成的差异密切相关。”
最重要的是,在本研究评估的代谢物中,有五种在考虑了年龄、体重指数、性别、白蛋白、肾功能、肝功能和饮食等因素后,被发现对人们在认知衰退测试中的表现具有统计学上的显著影响。这些代谢物包括胆碱、5-羟基吲哚乙酸、吲哚-3-丙酸、硫酸吲哚酚和犬尿喹啉酸。
解读代谢物变化
对于那些与参与者认知衰退测试得分有显著关联的代谢物,其中三种(胆碱、5-羟基吲哚乙酸和吲哚-3-丙酸)随着主观或轻度认知衰退而下降。而硫酸吲哚酚和犬尿喹啉酸的浓度则在衰退过程中增加。
虽然结果并不表明开发用于痴呆症的血液检测迫在眉睫,但伦敦大学玛丽女王学院的西蒙·麦克阿瑟博士表示,这些发现表明,结合饮食和微生物因素,有可能在更早的阶段识别出痴呆症的存在。这甚至可能在发生实质性的大脑损伤之前发生。
该研究的合著者、阿尔茨海默氏症研究英国UEA负责人萨贝尔·萨米博士表示,这项研究是一项重要的成就。它结合了先进的统计分析和一个实际目标:使用减少就医耻辱感的方法,尽可能早地识别出患痴呆症的风险。
尽管这项研究存在局限性,包括这只是一项仅涉及150名受试者的探索性研究,作者们无法明确建立因果关系。此外,正如作者指出的,一些浓度变化的代谢物可能与全身性炎症有关,而非特指认知衰退。
虽然本研究中进行的回归分析没有针对多重比较进行调整,但研究确实包含了与假阳性相关的潜在风险。使用食物频率问卷完成的饮食评估也容易受到回忆偏差和自报数据中错误的影响。最后,机器学习分析的有效性需要在更大、更独立的人群中进行重复验证。
实际应用
这项研究表明,有可能在个体于医生办公室获得诊断之前,通过其血液检测出认知衰退的早期指标。如果更大规模研究的发现继续支持作者的结论,有朝一日医生可能会使用简单的血液检测来将患者转诊接受额外的监测或更早实施生活方式干预。
这项研究也增强了将肠道微生物组作为预防认知衰退策略目标的研究势头。
这些策略可能包括饮食干预、益生菌补充剂,以及开发基于微生物组的疗法或更个性化的营养方法。
研究结果可在线查阅于《肠道微生物》期刊。
这篇名为“简单血液检测可在确诊前数年准确发现痴呆症迹象”的原创故事发表在《新闻的积极面》网站上。
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