脑血流和氧气使用变化与阿尔茨海默病相关
脑血流和脑组织氧气使用的细微变化可能与阿尔茨海默病风险密切相关。
研究中使用了淀粉样蛋白PET成像来测量大脑中的斑块积聚(阿尔茨海默病的标志性特征)。暖色调表示较高的淀粉样蛋白水平。具有更健康脑血流和氧气调节模式的参与者表现出较低的淀粉样蛋白负担,这强化了血管功能可能与阿尔茨海默病相关变化有关的观点。图片来源:斯蒂文斯神经影像与信息学研究所(Stevens INI)。
根据南加州大学凯克医学院马克和玛丽·斯蒂文斯神经影像与信息学研究所(Stev文斯 INI)的新研究,脑血流和脑组织氧气使用的细微变化可能与阿尔茨海默病风险密切相关。
在发表于《阿尔茨海默病与痴呆症:阿尔茨海默病协会期刊》的一项研究中,斯蒂文斯神经影像与信息学研究所的研究人员发现,对脑血流和氧合的无创测量与老年受试者(包括认知障碍和非认知障碍人群)的大脑标志性变化相关,例如淀粉样蛋白积聚和海马体体积缩小(海马体是记忆的关键区域)。研究结果表明,脑血管健康可能在疾病早期过程中发挥重要作用,并有助于在显著症状出现前识别高风险个体。
“淀粉样蛋白和tau蛋白通常被视为阿尔茨海默病的主要致病因素,但血流和氧气输送同样至关重要,”该研究的主要作者、南加州大学博士生阿玛丽利斯·A·齐克尼亚(Amaryllis A. Tsiknia)表示,“我们的结果显示,当大脑的血管系统功能更接近健康衰老状态时,我们也观察到与更好认知健康相关的大脑特征。”
研究团队使用了两种可在受试者安静休息时应用的无创工具。经颅多普勒超声测量血液流经主要脑动脉的速度,而近红外光谱则测量氧气到达大脑皮层表面附近组织的效率。随后,研究团队采用高级数学模型将这些信号汇总为指标,以反映大脑如何根据血压和二氧化碳水平的自然变化调整血流和氧气输送。
这些指标的高值(意味着脑血管功能更接近认知健康成年人)与较低的淀粉样蛋白斑块水平和较大的海马体体积相关联。这两种大脑特征均与较低的阿尔茨海默病风险相关。
“这些血管测量指标捕捉到了关于大脑健康的重要信息,”该研究的资深作者、凯克医学院神经病学助理教授梅雷迪思·N·布拉斯基(Meredith N. Braskie)博士表示,“它们似乎与我们常用于研究阿尔茨海默病的MRI和PET扫描结果一致,提供了关于血管健康与标准阿尔茨海默病风险脑部测量指标之间关系的重要信息。”
研究还发现,轻度认知障碍或痴呆症参与者的血管指标比认知正常成年人更差,这进一步证实了脑血管功能下降是阿尔茨海默病连续谱的一部分。
“这些发现为日益增多的证据提供了支持,表明阿尔茨海默病除了经典的神经退行性变化外,还涉及显著的血管因素,”斯蒂文斯神经影像与信息学研究所所长亚瑟·W·托加(Arthur W. Toga)博士表示,“理解血流和氧气调节如何与淀粉样蛋白和脑结构相互作用,为早期检测和潜在预防开辟了新途径。”
所用技术的执行成本低于MRI和PET扫描,且由于无需注射、辐射或患者主动参与,它们可能特别适用于大规模筛查,或用于无法耐受更复杂成像程序的人群。
研究人员强调,本研究仅提供了某一时间点的快照,无法证明因果关系。目前已有纵向研究正在开展,旨在确定这些血管指标的变化是否能预测未来的认知衰退或干预效果。
“如果我们能长期追踪这些信号,或许能更早识别高风险人群,并测试改善血管健康是否能减缓或减少阿尔茨海默病相关的大脑变化,”齐克尼亚表示。
参考文献:Tsiknia AA, Terner JA, Tsokolas ZE, 等. 脑血管调节动力学与阿尔茨海默病神经影像表型. 阿尔茨海默病杂志. 2026;22(2):e71146. doi: 10.1002/alz.71146
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