摘要
与同龄男性相比，女性具有更高的脑白质高信号（WMH）负荷，但原因尚不清楚。神经酰胺（CER）水平在男女之间存在差异，并且之前已被证明与WMH有关，这表明它们可能是这些性别差异的基础。因此，我们在社区基础的莱茵兰研究中的3283名参与者（30至95岁）中，将12种CER、CER总量、6种CER比率和反映与心血管疾病最密切相关CER的CER评分与WMH负荷进行了关联分析。我们通过添加交互项并进行性别分层分析来评估CER与WMH之间的性别特异性关系。我们还通过比较同龄的绝经前和绝经后女性的关系来进一步研究绝经的影响。多种CER、CER比率和CER评分与增加的WMH负荷相关，其中大多数关联在女性中比在男性中显著更强。我们没有发现绝经状态对CER和WMH之间关联的影响。因此，我们展示了CER、CER比率和CER评分与WMH负担的新颖而强烈的关联，尤其是在女性中。这项研究表明，CER可能在观察到的WMH负担性别差异中发挥重要作用。
引言
特别是绝经后的女性，比男性具有更高的推定血管源性脑白质高信号（WMH）负担。WMH是脑小血管疾病（cSVD）的突出标志，与心血管风险因素相关，并与中风、运动障碍、情绪障碍和认知功能障碍的风险增加相关。
神经酰胺（CERs）是重要的结构和信号脂质，对维持体内平衡至关重要，可能影响各种病理过程。尽管已在哺乳动物和不同组织中鉴定出200多种不同的CER种类，但人类研究通常只包括较丰富子集的一部分。CER脂肪酸（FA）尾部饱和度和长度的变化由不同的神经酰胺合成酶（CerS）调节，形成了多样化的CER种类。CER物种与健康结果的关系取决于该FA尾部。较高水平的某些物种，特别是CER16:0、CER18:0和CER24:1，已与细胞功能障碍、痴呆、癌症、动脉粥样硬化、心血管疾病（CVD）和2型糖尿病（DM2）相关联。相反，据报道，CER22:0和CER24:0浓度较高的人，尤其是相对于其他CER而言，患痴呆症的风险较低，这表明这些CER可能是有益的。不仅CER与各种疾病相关，而且研究也支持可能存在因果联系。主要前瞻性研究和动物研究证实，增加的CER浓度先于并预测疾病，并显示出剂量反应效应。提出了几种机制，包括CER引起内皮功能障碍、引发炎症、破坏胰岛素信号级联反应和促进血管壁内LDL聚集。值得注意的是，以前的研究发现了CER浓度的性别差异。特别是，年轻女性的CER水平通常低于男性，而老年女性的CER水平高于男性，这表明这些性别差异受激素影响。虽然怀疑绝经会影响CER，但据我们所知尚未进行调查。
有人认为CER可能在WMH发病机制中起作用。在以前的老年人口研究中，较高浓度的CER16:0以及CER16:0/24:0和CER24:1/24:0的比率被发现与较高的WMH负担相关，而CER24:0和CER22:0/16:0的比率则与较低的负担相关。此外，反映与CVD最强相关的CER的CER评分也与WMH相关。
尽管WMH具有临床相关性，CER在其发病机制中可能发挥作用，但成人寿命期间CER与WMH之间的性别特异性关联仍然未知。此外，尽管先前的研究调查了某些CER和CER比率（CER16:0/24:0、CER18:0/24:0、CER24:1/24:0、CER22:0/16:0、CER24:0/16:0）的影响，但其他比率（CER18:0/16:0、CER20:0/24:0）尚未在与WMH的关系中得到评估。因此，在本研究中，我们在30至95岁的社区基础人群中量化了多种CER和CER比率与WMH负荷的关系。具体来说，我们调查了CER与WMH负担之间的性别和绝经特异性关系。
结果
研究人群
我们的研究人群平均年龄为54.3岁（标准差：13.7），其中57%为女性（n = 1881）。在女性中，1083人（57%）为绝经后。独立于年龄，女性的WMH负荷更高，BMI更低，而使用降脂药物的男性更多。
大多数CER的绝对和相对浓度在女性和男性之间存在显著差异。尽管女性的CER14:0、CER18:1、CER22:1、CER26:0和CER26:1的绝对浓度高于男性，但总CER浓度以及CER22:0、CER24:0和CER24:1的浓度在男性中更高。与男性相比，女性的%CER14:0、%CER16:0、%CER18:0、%CER18:1、%CER20:0、%CER20:1、%CER22:1、%CER26:0和%CER26:1的相对浓度更高，而男性的总%CER、%CER22:0和%CER24:0相对浓度更高。
CER、WMH负荷、人口统计学和心血管风险因素之间的相关性
图1显示了所有CER、WMH负荷、人口统计学和心血管风险因素在数据中的相关性，分别针对男性和女性。值得注意的是，年龄与几乎所有CER的较高水平的相关性在女性中比在男性中更强。在女性中，WMH负荷与所有CER的较高水平相关，除了%CER18:1、%CER20:1、%CER22:0、%CER26:0和CER16:0/24:0。在男性中，相关性较少且较弱。
CER与较高WMH负担相关
图2显示，CER18:0和CER20:0的绝对水平与较高的WMH负荷显著相关，与性别、年龄和年龄平方无关。CER16:0、CER22:0、CER22:1和CER24:1的较高浓度在名义上与较高的WMH负荷相关，但未达到FDR校正的显著性水平。在进一步调整教育、吸烟、使用降脂药物、LDL-C、HDL-C、甘油三酯和腹部脂肪组织后，这些关联的效果大小略有减弱，并且大多变得不显著。
相对CER浓度大体上显示出相同的模式：当考虑到性别、年龄和年龄平方时，%CER18:0的较高水平在FDR校正后与较高的WMH负荷相关，而%CER20:0的较高水平在名义显著性水平上与较高的WMH负担相关。进一步调整教育、吸烟、使用降脂药物、LDL-C、HDL-C、甘油三酯和腹部脂肪组织后，所有关联都减弱。
CER18:0/16:0、CER18:0/24:0和CER20:0/24:0的较高比率与更多的WMH独立于性别、年龄和年龄平方相关。然而，在进一步调整后，效果大小减小并变得不显著。先前关联的CER16:0/24:0、CER22:0/16:0、CER24:1/24:0和CER22:0/16:0比率在任一模型中均未关联。最后，CER评分在调整性别、年龄和年龄平方后与较高的WMH负担相关，但在进一步调整教育、吸烟、使用降脂药物、LDL-C、HDL-C、甘油三酯和腹部脂肪组织后不再显著。
接下来，我们通过以CVD、高血压和糖尿病作为中介变量进行中介分析，测试了我们关于心脏代谢疾病指标在因果路径上的假设。特别是，我们发现CER18:0和CER24:1与WMH之间的关联分别有17.8%和19.3%通过高血压介导。糖尿病和CVD均未发现介导超过5%的绝对CER浓度与WMH之间的关联。对于相对浓度，%CER14:0、%CER18:0、%CER22:0、%CER24:0和%CER24:1与WMH之间的关联有20%至29%通过高血压介导。糖尿病介导了%CER22:0和%CER26:1与WMH之间关联的15.4%和12.5%。CVD介导的相对CER浓度与WMH之间的关联不到1%。同样，比率和CER评分的效果主要通过高血压介导（最大分别为42.6%和16.7%）。
CER对WMH负荷的影响在女性中比男性更强
我们发现大多数CER绝对浓度、三个比率和CER评分存在显著的性别交互作用。在随后的性别分层分析中，我们发现较高的CER16:0、CER18:0、CER20:0、CER22:0、CER22:1、CER24:1绝对浓度、CER18:0/16:0比率以及CER评分与女性显著更高的WMH负荷相关，但在男性中不相关。对于CER24:0和CER22:0/16:0，我们看到了相同的模式，但关联仅在名义上显著。在进一步调整腹部脂肪组织、吸烟、LDL-C、HDL-C、甘油三酯和使用降脂药物后，大多数关联减弱并且不再具有统计学显著性，CER18:0和CER20:0除外，它们在女性中仍与WMH在名义显著性水平上相关。尽管如此，性别特定估计值的差异幅度保持不变。排除可能或疑似痴呆状态的人（n = 5）后，结果相似。
绝经对CER与WMH负荷关联的影响
接下来，我们在重叠年龄范围（45至57岁）内的绝经前和绝经后女性中评估了绝经对CER与WMH负荷关联的影响。在602名女性中，310人（51.5%）为绝经后。正如预期的那样，在这一重叠年龄带中，绝经后女性的平均年龄高于绝经前女性。在调整年龄后，绝经后女性的WMH负荷更高。其他特征在绝经前和绝经后女性中分布相似。绝经前和绝经后女性之间CER浓度的年龄调整差异如补充表1所示。与绝经前女性相比，绝经后女性的总CER和%CER水平显著更高，以及CER16:0、CER18:0、CER20:0、CER22:0、CER22:1、CER24:1、CER26:1、%CER22:0、CER18:0/16:0、CER22:0/16:0和CER评分水平显著更高，但CER24:0和%CER18:1水平显著更低。
尽管绝经前和绝经后女性的CER浓度存在显著差异，但我们没有发现绝经前和绝经后女性之间CER浓度与WMH负担关联的不同证据（所有CER*绝经交互作用项P > 0.068）。
讨论
在这项基于人群的队列研究中，我们发现CER18:0、CER20:0的绝对浓度、%CER18:0的相对浓度、CER18:0/16:0、CER18:0/24:0、CER20:0/24:0的比率以及CER评分与较高的WMH负荷显著相关。此外，其他几种CER在FDR校正前与较高的WMH负荷相关。有趣的是，我们发现八种CER绝对浓度中的大多数、六种比率中的两种和CER评分存在显著的性别交互作用，但没有一种相对浓度存在这种交互作用。性别分层分析显示，这些CER和CER测量值始终与女性而非男性的较高WMH负荷相关。虽然绝经前和绝经后女性的CER浓度有所不同，且绝经后女性的WMH负荷更高，但我们没有发现CER与绝经状态在WMH负担上的显著交互作用。总体而言，我们的结果表明CER可能在某种程度上参与了WMH的性别特异性机制。
我们发现CER16:0和CER评分与更多WMH相关的发现与之前关于WMH的研究一致。我们扩展了这些先前的结果，发现了其他CER与WMH之间的新关联。有趣的是，我们发现与WMH相关的大多数CER已经在先前的研究中被发现与CVD相关，并且甚至被建议作为可能的生物标志物。总的来说，这表明CER可能是cSVD的候选生物标志物，这些CER可能通过共同机制在CVD和WMH中发挥作用。例如，这些CER的较高水平可能会刺激炎症和细胞凋亡。虽然已有研究表明CER在啮齿类动物中先于心肌梗死并在人类中预测CVD，但仍需要纵向研究来确定它们与WMH关系的时间顺序，以便将其视为临床标志物或可能的原因。尽管如此，研究减少体内CER的方法，例如某些酶促反应，可能是有益的。
我们发现CER16:0、CER18:0、CER20:0、CER22:0、CER22:1、CER24:0、CER24:1、CER18:0/16:0和CER22:0/16:0与女性而非男性的较高WMH负担强烈相关，而对于%CER18:0、%CER20:0、CER18:0/16:0、CER18:0/24:0和CER20:0/24:0，我们发现两性均与WMH存在显著关系。这与之前一项在老年人群中的研究结果形成对比，该研究报告称CER比率和绝对浓度在男性和女性之间的效应估计值大小没有差异。然而，该研究仅包括588人，虽然我们确认了他们关于女性某些CER浓度高于男性的发现，但他们可能缺乏足够的统计功效来揭示CER与WMH关联中存在的性别差异。很少有人类研究解释了我们发现的性别特异性关联背后的可能原因。大多数动物研究仅关注雄性动物，但之前有一项在小鼠中的研究研究了性别二态性，并显示了肝脏CER调控及其对胰岛素抵抗影响的明显性别差异。有趣的是，尽管绝经后女性几乎所有的CER水平都较高，并且WMH负担也较高，但我们没有发现绝经状态对效应修正的证据。绝经后这些较高的CER浓度可能是由于内脏和皮下脂肪组成的改变，这被认为会影响CER的合成。一般而言，男性比女性有更多的内脏脂肪组织（VAT），但女性绝经后VAT会增加。因此，我们关于身体组成可能解释CER与WMH关系中绝经特异性差异的假说初看似乎矛盾。然而，我们的发现可能意味着男性和（绝经前及绝经后）女性的WMH病理学背后有不同的机制，并且在女性中，身体组成可能解释了CER水平的一些差异。未来的研究需要进一步调查身体脂肪组成与CER代谢的关系以及可能存在的性别差异。
我们展示了包含和不包含教育、身体脂肪组成、吸烟、HDL-C、LDL-C、甘油三酯和使用降脂药物调整的模型。纳入这些因素是基于先前文献的建议，即它们可能与暴露和结果都相关。然而，这些因素在体内的关系不太可能如此简单。可能存在多个反馈回路。因此，是否应调整这些心血管风险因素是一个值得讨论的问题。较高的身体脂肪组成、吸烟和使用降脂药物可能导致饱和脂肪酸过多以及细胞因子水平升高，从而导致血液中CER水平升高。这些因素与其他血管损伤之间的相关性，可能导致新生CER合成，进一步混淆了这些关系。如果它们确实与CER浓度存在因果关系，那么在模型中包含这些心血管风险因素会导致过度调整，并可能低估CER与WMH之间真实关系的强度。我们观察到，调整这些因素确实削弱了CER与WMH负荷之间的所有关联。在男性中，调整这些心血管风险因素并没有显著改变估计值，这并不令人惊讶，因为调整前性别特异性CER与WMH之间缺乏关联。正如我们在相关性分析中所示，WMH负荷与CER的相关性在男性中也不如女性强，而与例如糖尿病的相关性更强，这表明其他因素可能在男性中起作用。进一步支持CER与心血管风险因素相互作用的是，我们显示CER与WMH之间的部分关系是通过心脏代谢疾病指标介导的，尤其是通过高血压。需要进一步的工作来理解CER、心血管风险因素、心脏代谢疾病和WMH之间的相互作用。
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