威尔康奈尔医学院的一项最新临床前研究揭示了高血压如何在血压明显升高前就已开始损害大脑的新见解。
这项研究有助于解释为何高血压是血管认知障碍和阿尔茨海默病等认知障碍的主要风险因素。
该研究于11月14日发表在《神经元》期刊上,发现高血压可能触发单个脑细胞基因表达的早期变化,导致思考和记忆问题。这些发现有望为开发既能降低血压又能预防认知衰退的新疗法铺平道路。
与无此状况者相比,高血压患者罹患认知障碍的风险高出1.2至1.5倍,但具体机制尚未完全明确。尽管许多降压药物可有效降低血压,却往往难以改善脑功能。这表明血管损伤可能独立于血压升高本身而发生。
威尔康奈尔医学院菲尔家庭脑与心智研究所主任、研究资深作者伊亚德科拉博士(Dr. Costantino Iadecola)解释道:“我们发现,在小鼠诱导高血压仅三天后——血压尚未升高时——负责认知障碍的主要细胞已受到影响。这表明存在超出血压失调的因素参与其中。”
研究团队运用先进技术,从分子层面分析了不同类型脑细胞的受影响情况。此前,伊亚德科拉博士团队已发现高血压会影响大脑神经元,而单细胞技术的最新进展使他们得以更深入探索这些变化。
为模拟小鼠高血压,研究人员施用血管紧张素(一种升高血压的激素),以模拟人体效应。随后,他们在两个关键时间点观察了各类脑细胞的影响:诱导高血压三天后(血压尚未升高时)以及42天后(血压已升高且认知问题显现时)。
在第三天,研究人员注意到三类脑细胞的基因表达发生显著变化:血管内皮细胞、中间神经元和少突胶质细胞。作为血管内壁的内皮细胞显示出过早老化迹象,包括能量代谢降低和衰老标志物升高。团队还观察到血脑屏障早期减弱的迹象,该屏障通常负责调控营养物质进入大脑并阻挡有害物质。
调节大脑兴奋与抑制信号平衡的中间神经元受损,导致类似阿尔茨海默病的失衡现象。此外,负责维护神经纤维保护性髓鞘的少突胶质细胞未能正常表达其维护和更新所需基因。这一点至关重要,因为神经元依赖健康髓鞘进行通信,一旦缺失,认知功能便开始衰退。
到第42天,当血压长期处于高位时,观察到更多基因表达变化,与小鼠认知衰退同步发生。研究人员对高血压引发的早期改变程度感到惊讶。
威尔康奈尔医学院博士后研究员、研究共同第一作者安东尼·帕乔尔科博士(Dr. Anthony Pacholko)表示:“理解高血压在疾病最早阶段如何从细胞和分子层面影响大脑,可能为阻断神经退行性变提供线索。”
一个有前景的突破是已在临床使用的降压药氯沙坦(losartan)。氯沙坦可阻断血管紧张素受体,在实验中逆转了小鼠模型中高血压对内皮细胞和中间神经元的部分早期影响。这表明专为治疗高血压设计的药物可能同样有益于认知健康。
伊亚德科拉博士强调,治疗高血压仍是当务之急,因为高血压是心脏和肾脏损伤的主要诱因。“无论认知功能如何,控制高血压都至关重要,”他指出。
展望未来,伊亚德科拉博士及其团队计划探索高血压中血管过早老化如何触发中间神经元和少突胶质细胞等问题。他们的目标是发现预防或逆转高血压对认知功能影响的方法,为面临认知衰退风险的高血压患者带来新希望。
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