2025年10月23日
剑桥大学研究人员在NIHR剑桥生物医学研究中心支持下进行的一项研究发现，大脑废物清除系统的问题可能是许多痴呆症病例的根源，并有助于解释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症风险。
该研究发现，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——运动受损可以预测日后患痴呆症的风险。研究结果今日发表在《阿尔茨海默病与痴呆症：阿尔茨海默病协会杂志》（Alzheimer's & Dementia: The Journal of the Alzheimer's Association）上。
在健康的大脑中，所谓的胶质淋巴系统（glymphatic system）负责清除毒素和废物，保持大脑健康。该系统直到2012年才被发现，它通过围绕血管的微小通道（称为血管周围空间，perivascular spaces）将脑脊液冲刷通过大脑。它收集废物后将其排出大脑，有助于保持大脑清洁和健康。
研究人员认为胶质淋巴系统在预防许多常见形式的痴呆症方面很重要，这些痴呆症通常以大脑中毒性物质的积聚为特征——例如，阿尔茨海默病表现为脑组织中淀粉样"斑块"（amyloid 'plaques'）和tau"缠结"（tau 'tangles'）的积聚。
最常见的痴呆症形式之一是血管性痴呆（vascular dementia），由大脑血流减少引起。这种类型痴呆最常见的原因是脑小血管疾病（cerebral small vessel disease），它影响大脑中的小血管。但脑小血管疾病的影响更大，因为它还会与其他痴呆症相互作用，使它们恶化；例如，美国一项对修女的研究发现，在那些死后大脑显示出阿尔茨海默病迹象的修女中，只有约一半表现出痴呆症状——但如果她们同时患有脑小血管疾病，这一比例增加到约十分之九。
剑桥大学的休·马库斯（Hugh Markus）教授及其同事想要了解脑小血管疾病和其他心血管风险因素是否会损害胶质淋巴系统——以及这是否会增加痴呆症风险。
直到最近，只能在小鼠身上研究胶质淋巴功能，但MRI扫描技术的最新进展使得可以在人体中间接研究它。即便如此，也只能在相对较小的样本中实际操作，但剑桥大学的医学生陈宇桐（Yutong Chen）开发了能够大规模评估MRI扫描中胶质淋巴功能的机器学习算法。
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。他们发现，与基线评估的胶质淋巴功能受损相关的三个生物标志物——生物特征——预测了随后十年内发生痴呆症的风险。其中之一是DTI-ALPS，用于测量水分子沿血管周围空间的扩散。另一个是产生脑脊液的脉络丛（choroid plexus）的大小。第三项指标反映了脑脊液流入大脑的流速。
剑桥大学临床神经科学系（Department of Clinical Neurosciences）的陈宇桐表示："尽管我们必须对间接标志物保持谨慎，但我们的工作在一个非常大的队列中提供了有力证据，表明胶质淋巴系统的破坏在痴呆症中起作用。这很令人兴奋，因为它让我们可以问：我们如何改善这一点？"
进一步分析表明，几种心血管风险因素损害了胶质淋巴功能——从而增加了痴呆症风险，部分原因是导致了在MRI扫描中可见的脑小血管疾病。
第一作者洪慧（Hui Hong），现为中国杭州（Hangzhou）浙江大学医学院附属第二医院（Second Affiliated Hospital of Zhejiang University）的放射科医生，表示：
"我们已经有证据表明脑小血管疾病会加速阿尔茨海默病等疾病，现在我们有了可能的解释。胶质淋巴系统的破坏可能会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症风险的可能方法。一种方法是寻找改善胶质淋巴功能的策略。睡眠在胶质淋巴功能中起着重要作用，因此睡眠模式紊乱可能会损害其清除毒素的能力。或者，可能有现有的药物可以重新利用，或者可以开发新药来改善胶质淋巴功能。
另一种可能的方法是治疗高血压等血管风险因素。最近的研究支持这一点：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）与标准治疗组的参与者相比，认知能力下降或痴呆症的风险降低了20%。
剑桥大学中风研究小组（Stroke Research Group）负责人、剑桥克莱尔学堂（Clare Hall, Cambridge）院士马库斯教授表示："我们已经知道心血管风险因素对痴呆症的重要性，而我们的发现进一步强调了这一联系。
'至少四分之一的痴呆症风险是由血压和吸烟等常见风险因素造成的。如果这些因素损害了胶质淋巴功能，那么我们可以进行干预。治疗高血压或鼓励人们戒烟是帮助胶质淋巴系统更好地工作的一种可行方法。'"
英国心脏基金会（British Heart Foundation）首席科学和医学官布莱恩·威廉姆斯（Bryan Williams）教授表示：
"这项研究为我们提供了一个有趣的视角，展示了大脑废物清除系统的问题如何在不知不觉中增加晚年患痴呆症的几率。通过提高我们对胶质淋巴系统的理解，这项研究为治疗和预防痴呆症的研究开辟了令人兴奋的新途径。它还强调了管理已知的心血管风险因素（如高血压）对降低痴呆症风险的重要性。"
该研究由英国心脏基金会资助，并得到国家健康与护理研究所（National Institute for Health and Care Research）剑桥生物医学研究中心的额外支持。
- MRI markers of cerebrospinal fluid dynamics predict dementia and mediate the impact of cardiovascular risk, Hong, H et al, Alz & Dementia, DOI: 10.1002/alz.70699
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