研究发现,睡眠期间清除脑内毒素和废物的"胶质淋巴系统"对维持大脑健康至关重要。一项新研究通过磁共振成像扫描证实,存在损害该系统功能的心血管风险因素者,痴呆症风险显著增高。研究人员指出,改善睡眠模式以增强胶质淋巴系统功能,同时治疗心血管风险,或可有效降低痴呆症风险。
胶质淋巴系统是一种近年发现的废物清除系统,在睡眠期间最为活跃,负责清除中枢神经系统中的毒素和废物(包括与痴呆症相关的物质)。发表于《阿尔茨海默病协会杂志》的新研究表明,胶质淋巴系统功能受损者罹患痴呆症的风险更高。该研究为降低痴呆症风险提供了新思路:提升胶质淋巴系统功能可能成为关键干预手段。
"这些发现符合现有研究趋势,越来越多的证据表明脑脊液动力学异常(即'胶质淋巴系统')与痴呆症相关。动物实验早已证实,脑脊液流动受阻会妨碍β-淀粉样蛋白和tau蛋白等毒性蛋白的清除——这些蛋白正是阿尔茨海默病的核心病理因素。本研究的重大意义在于,通过英国生物样本库4.5万余人的大规模人类数据,首次证实脑脊液功能障碍的磁共振标志物与痴呆风险升高存在关联。"
—— 未参与该研究的Re:Cognition Health神经科顾问医生史蒂夫·阿尔德(Steve Allder)博士
检测三项生物标志物
研究人员应用了剑桥大学医学生陈宇桐(Yutong Chen)开发的机器学习算法,该算法能通过多组磁共振成像扫描评估胶质淋巴系统功能。算法分析了约4.5万名成年人的脑部扫描数据,识别出三项与胶质淋巴功能受损相关、可预测未来十年痴呆风险的生物标志物。这些标志物均反映脑脊液流动特性:
- BOLD-CSF耦合:血氧水平依赖-脑脊液耦合,追踪全脑活动与脑脊液流动的关联
- DTI-ALPS:血管周围空间扩散指数,测量沿脑内血管周围通道(脑脊液流动路径)的水分子扩散情况
- 脉络丛体积:产生脑脊液的富含血管的褶皱结构
"这项新研究通过脑部成像观察了英国生物样本库约4.5万人的胶质淋巴系统状态,发现三项与脑脊液流动相关的生物标志物可预测新发痴呆病例。这些因素还揭示了心脏健康问题如何增加痴呆风险。"
—— 阿尔茨海默病协会科学项目总监奥扎马·伊斯梅尔(Ozama Ismail)博士
在平均5.3年的随访中,研究人员记录了133例新发痴呆病例。研究发现:DTI-ALPS指数较高者痴呆风险较低,而BOLD-CSF耦合减弱和脉络丛体积增大者风险显著升高。 此外,高血压、糖尿病、吸烟和酗酒等心血管风险因素均会损害胶质淋巴系统功能并推高痴呆风险。阿尔德解释道:"高血压、动脉粥样硬化和心力衰竭等心血管疾病会减弱动脉搏动、扰乱血管周围流动——本研究证实动脉僵硬度升高与DTI-ALPS评分降低相关。糖尿病也可能通过微血管损伤和炎症反应损害脑脊液流动。"
为何脑部清除障碍会增加痴呆风险?
阿尔德向《今日医学新闻》解释:"大脑的废物清除系统依赖脑脊液在血管周围及间质空间的循环,清除代谢副产物和β-淀粉样蛋白等神经毒性蛋白。当该系统因脑脊液流动减弱、血管僵硬或脉络丛功能障碍而效率下降时,废物堆积会引发神经炎症、氧化应激和神经元损伤。长期积累将加速认知衰退并提升痴呆风险。"
能否改善脑部清除能力?
研究表明提升脑脊液流动或可降低痴呆风险。胶质淋巴系统在睡眠期间活性显著增强,清醒时则受抑制。睡眠时该系统会清除包括β-淀粉样蛋白在内的潜在神经毒性物质——此类物质在阿尔茨海默病中形成阻碍神经传导的斑块。
"现有策略可支持或改善胶质淋巴清除功能:保持心血管健康是关键——维持理想血压、控制糖尿病及规律运动均能增强血管搏动和脑脊液流动;优质睡眠同样重要,因该系统在深度睡眠时最为活跃;避免过量饮酒、保持水分充足,以及提升动脉弹性的干预措施(如有氧运动、补充膳食Omega-3)或有助于维持废物清除效率。"
—— 史蒂夫·阿尔德医学博士
因此,保证充足睡眠可能是改善脑部清除能力的有效途径。专家建议通过每日运动、规律作息、睡前避免大餐及酒精、晚间预留放松时间等方式提升睡眠质量。
痴呆症早期诊断新可能
阿尔德指出,经进一步验证后,这些发现或有助于痴呆症的早期诊断和预防:"脑脊液动力学的磁共振标志物——尤其是DTI-ALPS、BOLD-CSF耦合和脉络丛体积——有望成为认知症状出现前的无创风险预警指标。若在多元人群中得到验证,这些指标可纳入高危人群(特别是心血管或代谢疾病患者)的常规脑部成像协议,从而更早识别脑清除障碍者,为改善血管健康、睡眠质量和生活方式提供干预窗口。此外,这些影像标志物还可作为临床试验生物标志物,评估优化睡眠或血管疗法等改善胶质淋巴流动的干预措施是否能降低痴呆风险或延缓进展。"
"本研究深化了我们对脑血管变化、有害废物清除与痴呆症发病之间复杂关系的理解,有望为未来治疗和风险防控提供新靶点。"
—— 奥扎马·伊斯梅尔
【全文结束】


