一项新的途径水平分析将饮食和体育活动与认知老化过程中与行动能力、认知、独立性和虚弱相关的血液代谢模式联系起来。
在近期发表在《科学报告》(Scientific Reports)杂志上的一篇文章中，研究人员确定了与认知老化过程中功能表现相关的、具有协调跨领域模式的生活方式相关血液代谢途径。
阿尔茨海默病(AD)正日益被视为一种系统性疾病，其特征是认知能力逐渐下降以及恢复力、功能和独立性的恶化。生活方式因素，特别是饮食和体育活动，与老年人的功能和认知结果相关。更高的饮食质量与较低的功能下降和痴呆风险相关。
规律的体育活动与保持肌肉力量、行动能力和认知相关。然而，可能伴随饮食质量、体育活动和认知各阶段功能结果的代谢途径尚未得到充分理解。营养和体育活动影响氨基酸利用、线粒体能量合成、氧化应激、炎症和脂质氧化，所有这些都与功能下降和神经退行性变有关。
此外，AD中的代谢变化经常报告不一致，部分原因是代谢物被孤立分析，且代谢组学数据是高维的。因此，途径水平方法可以将代谢物信号聚合成生物注释单元，从而降低维度，提高可解释性，并识别与功能表现等复杂表型相关的协调代谢模式。
关于本研究
在本研究中，研究人员考察了与认知老化连续体中功能表现相关的生活方式相关代谢模式。该研究分析了来自阿尔茨海默病神经影像学倡议(ADNI)的人类表型和代谢组学数据，包括由阿尔茨海默病代谢组学联盟(ADMC)、宗教团体研究和拉什记忆与老龄化项目(ROSMAP)，以及澳大利亚成像、生物标志物和老龄化生活方式研究(AIBL)生成的代谢组学/脂质组学数据集。
跨数据集的认知状态经过协调并分类为认知正常(CN)、轻度认知障碍(MCI)或AD。饮食质量使用食物频率问卷(FFQ)进行评估，而体育活动则使用国际体育活动问卷(IPAQ)进行量化。功能结果包括步速、日常生活活动能力(ADL)、握力、整体认知、综合功能和虚弱程度。
从数据集中获取了空腹血液代谢组学数据。代谢物被映射到经过整理的代谢途径，通过聚合每条途径中的代谢物信号来估计途径活性评分。代谢途径被分为五个广泛领域：氨基酸代谢、能量代谢、微生物组相关代谢、脂质代谢以及氧化应激和炎症相关代谢。
线性回归模型评估了生活方式暴露、功能结果和途径活性评分之间的关联。模型对体重指数(BMI)、年龄、性别、教育程度、高血压、他汀类药物使用、糖尿病和载脂蛋白E(APOE) ε4携带状态进行了调整。通过弹性网络回归推导出生活方式调节的代谢途径评分(LMPS)，以联合总结与饮食质量和体育活动相关的途径模式，并使用交叉验证、折外评分估计和Bootstrap稳定性评估来评估内部稳健性。
研究发现
该研究包括360名参与者：150名认知正常(CN)，120名轻度认知障碍(MCI)，90名AD患者。AD患者比CN个体年龄更大，教育水平更低。APOE ε4携带者的患病率从CN到MCI再到AD组逐渐增加。饮食质量和体育活动水平在CN、MCI和AD组中逐渐下降。
此外，LMPS在各组之间存在差异，CN个体得分较高，MCI和AD组得分较低。较高的LMPS值与更好的日常生活活动能力(ADL)、整体认知、综合功能和步速以及较低的虚弱程度相关；这些关联在CN参与者中比在AD和MCI组中更强。分析认知组之间途径活性的差异揭示了CN和AD组之间的结构化差异。
与氨基酸和能量代谢相关的途径在AD和CN组之间表现出轻微变化，而脂质代谢途径表现出更大的异质性。氧化应激和炎症相关途径在AD组中显示出更大的分散和分离，而微生物组相关途径显示出混合模式。
多层收敛映射显示途径水平信号分布在代谢领域中。此外，聚类点热图揭示了几个在生活方式暴露和功能结果方面具有对齐关联模式的途径簇。这些簇中与生活方式暴露正相关的途径也与ADL、认知和步速正相关，与虚弱程度负相关。然而，这些可视化旨在总结关联模式并优先考虑假设，而非独立验证生物机制。
结论
总之，途径水平代谢组学确定了与认知老化中功能结果相关的生活方式相关代谢模式。生活方式-代谢-功能关系在代谢领域中组织，不限于单一途径类别。LMPS与各认知组的认知、身体和功能结果相关，尽管需要进一步验证以评估其可重复性、相关性和转化效用。
由于该研究是横断面的，且缺乏独立的外部验证队列，LMPS应被解释为一种产生假设的研究指标，而不是经过验证的生物标志物、中介物或临床工具。非靶向代谢组学数据也反映了相对信号强度，而非绝对代谢物浓度。
期刊参考：Chen Y, Gui H, Ma K, Zhang Z, Zhao T, Wang M (2026). Lifestyle-associated blood metabolic pathways and functional performance in cognitive aging. Scientific Reports. DOI: 10.1038/s41598-026-58782-7
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