发表在《神经病学》杂志上的一项新研究表明,具有较高非洲遗传血统的非裔美国人可能在与阿尔茨海默病相关的血液生物标志物随时间增长方面速度较慢。这种模式无法用常见的风险基因或其他已知的健康或生活方式因素来解释。这些发现为理解阿尔茨海默病风险中的种族差异提供了更细致的视角,并强调了在痴呆症研究中研究多样化人群的重要性。
阿尔茨海默病及相关痴呆症在美国非裔社区中的发病率高于非西班牙裔白人群体。研究表明,这种风险增加可能源于多种因素的综合作用,包括心血管健康差异、教育获取机会、压力暴露以及种族歧视经历。然而,生物因素(包括遗传因素)也可能导致这种差异。
研究人员通过血液或脑脊液中的生物标志物研究阿尔茨海默病风险。这些标志物包括与阿尔茨海默病相关脑部变化相关的磷酸化tau181(p-Tau181);反映脑部炎症的胶质纤维酸性蛋白(GFAP);以及代表一般神经元损伤的神经丝轻链(NfL)。
以往使用自我报告种族类别的研究发现,非裔美国人个体中这些生物标志物水平较低,但结果并不一致。重要的是,大多数研究聚焦于横断面数据,仅捕捉单一时间点的情况。为更好地理解生物标志物随时间变化的模式是否因血统而异,本研究作者使用遗传数据估算每位参与者的非洲血统比例,并追踪了11年间的生物标志物变化。
“非裔美国人患阿尔茨海默病及相关痴呆症的风险远高于欧裔美国人,但根本原因仍不明确。我们希望增进对这一主题的理解,并最终为预防策略提供信息,”研究作者、佐治亚大学遗传学系副教授叶开雄(Kaixiong 'Calvin' Ye)解释道。
研究人员使用了家庭与社区健康研究(FACHS)的数据,该长期研究始于20世纪90年代,追踪了来自佐治亚州和爱荷华州的数百个非裔美国家庭。在当前分析中,他们聚焦于573名在2008年或2019年提供血液样本的参与者,以及225名在两个年份均提供血液样本的子集。2019年随访时的平均年龄约为57岁,大多数参与者为女性。
研究团队测量了2008年和2019年采集的血清样本中三种阿尔茨海默病相关生物标志物——p-Tau181、GFAP和NfL——的水平。他们利用遗传数据,通过与1000基因组计划参考数据集的比较,估算每个人非洲血统的比例。这使他们能够超越宽泛的种族类别,将血统视为连续变量进行评估。他们还排除了有近亲关系的参与者,以避免遗传比较中的偏差。
在横断面分析中,非洲血统比例与单一时点的生物标志物水平之间没有显著关联。生物标志物水平主要与年龄相关。例如,年长参与者往往具有更高的p-Tau181、GFAP和NfL水平,这与先前研究一致。男性p-Tau181水平高于女性,GFAP水平低于女性,但血统在此分析中并非显著因素。
最值得注意的发现来自纵向分析。在11年期间,非洲血统较高的参与者表现出p-Tau181水平增长较小的趋势。这种模式具有统计学意义,并且在考虑年龄、性别、身体活动、体重指数、血压、血糖水平、教育程度、收入以及糖尿病或中风等诊断疾病等广泛因素后仍然稳定。相比之下,非洲血统与GFAP或NfL的变化无显著关联。
研究人员还考察了阿尔茨海默病的已知遗传风险因素(包括APOE ε4等位基因和基于欧洲血统人群大型研究得出的多基因评分)是否能解释这些发现。他们发现,在非裔美国人样本中,这些遗传风险指标与p-Tau181水平或其随时间变化无关联证据。这表明与白人群体阿尔茨海默病相关的遗传变异在非裔美国人中可能不具备相同的预测价值。
当研究人员根据血统将参与者分组时,非洲血统比例最高的20%参与者比最低的20%参与者更不容易在11年内显示p-Tau181的增加。这一趋势表明,更多非洲血统可能与这种阿尔茨海默病相关生物标志物更稳定的轨迹相关。
叶开雄向PsyPost表示:“磷酸化tau181(p-Tau181)的血液水平是阿尔茨海默病进展的生物标志物。众所周知,p-Tau181水平随年龄增长而上升。我们研究最重要的发现是,非洲血统较高的个体中p-Tau181水平的年龄相关增长较慢。我们的发现表明,相同的p-Tau181水平对不同血统群体的阿尔茨海默病进展具有不同的含义。”
“这一关键发现令我感到惊讶。一些先前研究发现,与非西班牙裔白人相比,非裔美国人表现出显著较低的血液p-Tau181水平。这两个观察结果表明,p-Tau181的水平和年龄相关动态在非裔美国人和欧裔美国人之间具有不同的指示意义,因此具有不同的预测和预后价值。”
与所有研究一样,存在一些局限性。首先,FACHS样本相对较年轻,随访时平均年龄低于60岁。阿尔茨海默病通常在晚年发展,因此这些发现反映了早期生物变化,而非认知衰退或诊断等临床结果。参与者也相对健康,这可能限制了检测更强关联的能力。
其次,尽管血统是使用遗传数据估算的,但血统本身可能与一系列环境和社会因素相关,而这些因素在研究中未被充分捕捉。例如,社区条件、饮食或歧视暴露可能以与血统相关但不一定与遗传相关的方式影响生物衰老。
叶开雄表示:“尽管我们观察到血液p-Tau181水平变化较慢与非洲血统比例之间的关联,但我们不知道导致这种关联的具体因素,这些因素可能是环境、社会文化、行为、生理或遗传因素。我们有两个长期目标:1)找出驱动阿尔茨海默病在不同族裔群体中患病率差异的因素;2)开发预防策略以降低所有人的阿尔茨海默病风险。”
“有大量遗传学研究已识别出许多与阿尔茨海默病风险或血液生物标志物水平相关的遗传因素(或遗传变异)。但这些研究大多在欧洲血统个体中进行。我们的研究发现,在欧洲样本中识别的遗传因素在非裔美国人中预测性较差。需要在非洲血统个体中开展更多关于阿尔茨海默病及相关痴呆症的遗传学研究。”
该研究《血液痴呆生物标志物纵向变化与遗传推断非洲血统比例的关联》由王璐、徐慧芳、Ronald L. Simons、Steven R.H. Beach、雷文杰、Mei Ling Ong、Robert A. Philibert、Michelle M. Mielke、孙义堂、卢月琪、Charleston W.K. Chiang、Burcu F. Darst和叶开雄共同撰写。
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