一项新研究显示,大脑的实际年龄与其通过脑成像预测的年龄之间的差距(即脑龄差,Brain Age Gap,BAG)可能是认知衰退风险因素的一个强有力的中介因素,尤其是在患有脑血管疾病(Cerebrovascular Disease,CeVD)的个体中。
在一项涵盖超过2000名参与者的横断面研究中,研究人员利用机器学习和脑扫描数据建立了一个预测模型。个体的“脑龄差”(BAG)是通过将预测的大脑年龄减去实际年龄得出的。
研究结果显示,认知障碍风险因素越多,认知表现评分越低,而BAG越大可能影响这种关系,尤其是在患有CeVD的参与者中表现最为明显。
在具有更多CeVD标志(如微出血和梗死)的个体中,BAG显著影响了认知障碍风险因素与整体认知功能之间的联系,尤其影响执行功能和语言能力。
“这表明,BAG所衡量的大脑加速衰老在患有血管病理的个体中对认知脆弱性起到了不成比例的作用,”研究合著者、新加坡国立大学助理教授Saima Hilal博士告诉《Medscape医学新闻》。
她补充道:“虽然我们预期BAG会有一定的中介效应,但这种影响的特定认知领域性是出乎意料的。”
这项研究结果于6月18日在线发表在《Neurology》杂志上。
研究背景与知识空白
Hilal报告称,研究者启动这项研究是为了探讨BAG这一神经影像学衍生的生物标志物如何解释已知认知障碍风险因素与实际认知衰退之间的关系,尤其是在东南亚人群中。
她表示:“此前的研究主要集中在西方队列上,导致我们对CeVD在亚洲高度流行的情况下如何与BAG相互作用影响认知功能的理解存在空白。”
此外,她指出,在东南亚人群中,CeVD通常与阿尔茨海默病病理共存。了解BAG是否能在这种关系中起到中介作用,“可以增强早期风险分层,并为高危人群开辟新的靶向认知干预途径。”
研究人员回顾了来自新加坡社区和记忆诊所的2000多名参与者(平均年龄66岁;53%为男性;60%无认知障碍)的医疗记录,以识别认知障碍风险因素。
为此,他们使用了包含11个社会人口和血管因素(包括年龄、教育程度、吸烟状况、血压和糖尿病史)的认知障碍评分系统(Cognitive Impairment Scoring System,CISS)。
研究者还使用测试评估了整体认知、执行功能、语言、记忆、注意力、视觉运动速度(协调视觉信息与运动动作的能力)和视觉构造(协调精细运动技能与空间能力)来测量认知表现。
在研究人群中,1437人未患痴呆症,646人作为匹配的对照组。所有个体都接受了结构性磁共振成像(MRI)。
CeVD负担是通过与小血管和大血管疾病以及认知功能障碍相关的标志物来确定的,包括腔隙性梗死和皮质梗死、脑微出血和白质高信号。
有意义的生物标志物
结果显示,较高的CISS评分(显示更多的认知障碍风险因素)与所有测量的认知领域表现较低显著相关,尤其是视觉运动速度(β = -2.7;P < 0.001)和视觉构造(β = -3.0;P < 0.001)。
在全部患者人群中,BAG显著影响了CISS评分与整体认知之间的关系(中介比例为9%;P < 0.05),尤其是在语言领域(18%;P = 0.001)和视觉构造(10%;P = 0.008)。
对于CeVD负担较重的个体,这种影响更为显著。在这组人群中,CISS评分与整体认知之间的关系显著受到BAG的中介(20%;P = 0.01),执行功能(34%;P = 0.03)和语言能力(27%;P = 0.008)也是如此。
在CeVD负担较低的组中没有观察到显著影响。
“这些发现强调了在研究大脑衰老时,按血管负担分层并考虑特定认知领域的结果的重要性,”Hilal说道。
她补充道:“对临床医生而言,关键信息是脑龄差可以作为一个有意义的中间生物标志物,将可调节的风险因素与认知衰退联系起来。”
然而,研究者指出,该研究仅聚焦于东南亚人群,这可能会限制研究结果的普遍适用性。
他们写道:“未来需要纵向研究来验证这些关系,并探索我们模型中未涵盖的其他因素。”
该研究由新加坡国立大学、新加坡国家医学研究理事会和新加坡教育部资助。研究者报告称没有相关的财务关系。
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