衰老和代谢健康可以通过独立的途径影响大脑健康。图片来源:Pexels网站Anna Shvets
年龄差异很大的两个人,其大脑的生物学老化程度可能相似。这种现象之所以可能发生,是因为衰老和代谢健康遵循两条影响大脑健康的独立途径。虽然已知大脑会随着年龄增长而发生变化,但最近一项分析了3000多例脑部扫描的研究发现,代谢问题通过与衰老不同的生物学途径影响大脑。
研究人员发现,这两个因素相互独立运作,这意味着一个人可能相对年轻,但仍会经历与代谢健康不佳相关的大脑变化。这些由代谢因素驱动的变化,也与现实生活中的认知表现相关。
代谢健康状况较差的人在需要认知灵活性(即在不同需求之间切换的能力)的任务上通常表现更差。这种关联在女性中表现最为明显。
衰老因素通过损害大脑的结构完整性来影响大脑。这包括大脑外层变薄和血管功能障碍,后者会减缓血液在脑血管中的流动。而代谢因素则以不同方式起作用。它不是一个主要驱动因素,而是包含体重、血压和胆固醇等在内的一系列因素共同作用。
它们的共同作用是导致脑灌注下降,即实际到达大脑的血液减少。
这些发现发表在《PLOS生物学》期刊上。
生物标志物与大脑特征的对应关系:第一个潜在变量(LV-I)捕捉到了衰老因素。图片来源:《PLOS生物学》(2026年)。DOI: 10.1371/journal.pbio.3003856
识别脑-体标志物
大脑和身体是深度连接的。然而,当科学家研究衰老时,这两个部分通常是分开研究的,导致对相关生物过程的理解不完整。
当考虑到像BMI、血压、血脂和血糖相关指标等常规临床标记物容易收集,但尚不清楚它们在多大程度上能反映大脑健康时,这种脱节尤为明显。相比之下,先进的MRI技术可以直接详细捕捉大脑结构、连接性和血流,但它们在常规临床护理中仍很少使用。
研究人员着手识别简单、易于获取且能可靠反映一个人大脑健康的标记物。为此,他们首先考察了哪些基本健康和背景信息可能揭示关于大脑的线索。然后,他们研究了哪些基于MRI的大脑测量指标——包括结构、活动和血流——与身体健康的各个方面联系最为紧密。
LV-II大脑载荷。所包含的每个大脑特征的大脑载荷侧视图。图片来源:《PLOS生物学》(2026年)。DOI: 10.1371/journal.pbio.3003856
研究团队从两个大型队列中收集数据:597名来自人类连接组计划-衰老项目(HCP-A)的参与者,年龄在36至100岁之间,用于识别将身体健康与大脑健康联系起来的主要生物学模式;以及3,013名来自英国生物银行(UK Biobank)的参与者,年龄在51至83岁之间,用于测试这些模式是否在另一组人群中成立。然后,他们应用了一种名为偏最小二乘法(PLS)的高级统计工具,来寻找身体数据与所有大脑数据之间的关系。
研究人员发现,大脑健康不仅受衰老影响,还受两个独立的"因素"塑造:一个与衰老本身相关,另一个与代谢健康相关。这些模式在男性和女性中都有所体现。衰老影响大脑的不同区域,而代谢健康不佳则主要影响大脑的血液供应。
研究人员指出,这两个因素的独立性使得代谢健康成为一个可调节的风险因素。虽然人们无法阻止衰老,但可以通过管理体重、胆固醇和血压来保护大脑的血液供应,进而保护大脑健康。
未来使用更广泛生物标志物面板的研究可能有助于揭示身体与大脑之间超越代谢的更深层次联系。在此之前,这些发现清楚地表明,代谢健康不仅关乎心脏或糖尿病,因为它直接关系到脑部血流和认知功能。作为一个可调节的因素,它应该在关于大脑健康的公共卫生信息中占据更重要的位置。
【全文结束】

