印第安纳大学医学院的研究人员开发了一种高灵敏度的诊断方法，能够基于神经血管和代谢变化预测个体的痴呆症阶段。他们最近在《阿尔茨海默病》（Alzheimer's & Dementia：阿尔茨海默病协会杂志）上发表了他们的研究成果。
科学家表示，在一个人出现痴呆症或阿尔茨海默病的最早症状前数年，大脑中的能量代谢和血流会出现失衡——特别是在与记忆、认知和学习相关的区域。
由医学教授Paul Territo博士和博士后研究员Juan Antonio K. Chong Chie博士领导的印第安纳大学研究团队研究了大脑灌注（即流向大脑的血流）和葡萄糖代谢（即身体分解和储存葡萄糖以获取能量的过程）在400多名人类患者中数十个大脑区域的变化情况。他们发现，大脑中的代谢和灌注可能在临床诊断出痴呆症或认知障碍变化前约20年就已开始失调。
研究人员先前开发了这种新方法，用于分析由晚发型阿尔茨海默病模型生物体开发与评估中心（MODEL-AD）开发的动物模型的灌注和代谢脑部扫描。他们发现，代谢和灌注是阿尔茨海默病和痴呆症进展中最早失调的一些生物过程——可能远在神经退行性疾病两大标志物——淀粉样斑块和tau蛋白缠结积累之前。
在最近的这项研究中，研究团队利用阿尔茨海默病神经影像学倡议数据库中403人的PET扫描研究大脑代谢，利用MRI扫描研究血流，并追踪疾病过程中的神经血管和代谢变化。他们通过基因标记和临床认知测试确认了这些发现。
"我们的数据表明，炎症在早期起着重要作用，这导致代谢和血管损伤。这项工作证实了我们在小鼠中假设的情况在人类中也同样发生。我们能够从阿尔茨海默病及相关痴呆症的最早阶段一直观察到疾病晚期。"
"这种方法允许评估疾病进展，可用于患者分层和监测治疗反应。如果你分析具有神经代谢和血管紊乱的脑区，然后给予一种能够减轻这些紊乱的药物，我们应该会看到这些过程的逆转，同时炎症标记减少，认知得到改善。"
——印第安纳大学医学院医学教授Paul Territo博士
研究团队研究的患者群体在痴呆症和记忆状况的疾病谱系上均经过临床诊断，包括认知正常、早期轻度认知障碍、轻度认知障碍、晚期轻度认知障碍和阿尔茨海默病。
实验室开发了一个框架来评估患者大脑中的神经代谢和血管失调——与他们在动物模型中使用的方法相同。Territo表示，这种方法将疾病过程分为四个不同的代谢和灌注变化阶段，与疾病进展密切相关。这些阶段从最早期的代谢减少和血流增加，到最后阶段的阿尔茨海默病中代谢和血流均减少。
"'我们在动物模型和人类中观察到的是，随着疾病在整个谱系中的进展，'Territo说，'你会陷入四种不同的神经代谢和血管状态之一，这些状态及其轨迹对每个区域都是特定的。'"
Territo表示，研究团队发现，在他们评估的患者大脑59个区域中，有些区域更容易受到影响且疾病进展更快，而其他区域则更具弹性且进展较慢。他补充说，与记忆、学习和认知相关的区域最先受到影响，对神经代谢和血管失调的耐受性最低。他们还发现，疾病进展因性别而异；与男性相比，女性的疾病进展更快。
Chong Chie表示，此外，这些变化与基因标记——通过血样收集的用于分类疾病的特定基因集合——以及患者的临床认知测试结果一致，他还验证了与动物模型研究的相似性。
研究人员接下来将研究大脑不同区域在经历代谢和血管变化后如何相互交流和连接。
"我们的分析告诉你大脑经历了这些缺陷，但它没有告诉你的是大脑的结构以及这些结构如何随疾病变化，"Territo说。"我们接下来将致力于回答这些问题，这也使我们能够帮助对患者群体进行分层。这只是以一种迄今为止他人尚未采用的独特方式来观察的问题。"
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