一项大型国际研究发现了一个新的生物学线索，可以帮助在记忆问题出现之前预测痴呆症风险。来自剑桥大学和浙江大学的研究人员发现，脑脊液（CSF）在大脑中的流动方式可能提前数年揭示哪些人面临风险。
研究团队利用英国生物银行中4.5万余名成年人的磁共振成像扫描，发现这种清澈脑液的循环变化是未来痴呆症的有力指标。事实上，其中一些液体流动标志物的预测能力甚至超过了传统的心脏和血管风险因素。
这项发表在《阿尔茨海默病与痴呆症：阿尔茨海默病协会期刊》上的研究，为大脑的"清洁系统"与心血管健康之间的联系提供了新的见解——并解释了为何有害废物会在衰老的大脑中逐渐积聚。
大脑中隐藏的清洁系统
脑脊液不仅仅是大脑的缓冲垫——它还发挥着重要的清洁作用。这种液体不断在血管周围的狭窄通道和空间中循环，帮助清除代谢废物并维持颅内压力稳定。
在健康的大脑中，这种循环支持着2012年才被发现的胶淋巴系统。这个系统像一个清洗网络，通过微观的血管周围间隙将毒素冲出大脑。当这一系统失效时，阿尔茨海默病的罪魁祸首——β-淀粉样蛋白和tau蛋白——便开始堆积。
领导这项研究的Dr. Hui Hong（曾在剑桥大学工作，现任职于浙江大学）解释说，早期的动物研究暗示了心脏健康与脑液运动之间的联系，但在人类中的证据一直不足。"我们想知道同样的关系是否存在于人类身上——以及我们能否在痴呆症发作前检测到早期功能障碍，"Hong博士说。
心脏与大脑的联系
研究团队与剑桥大学临床神经科学系的Hugh S. Markus教授合作，研究高血压和糖尿病等心血管状况是否会影响脑脊液流动并增加痴呆风险。
他们开发了四种基于MRI的测量方法来捕捉脑脊液运动的不同方面：
- 血管周围间隙(PVS)体积，代表大脑的液体通道。
- DTI-ALPS，显示沿血管的微观水分子运动。
- BOLD-CSF耦合，测量血流和脑脊液节律的协调性。
- 脉络丛(CP)体积，指示大脑中产生液体的组织量。
在排除了先前有神经系统疾病的人群后，研究人员追踪了后来发展为痴呆症的个体。结果令人瞩目。
液体流动异常预示痴呆症
四个MRI指标中有三个强烈预测了未来的痴呆症。那些微观水分子运动较慢（DTI-ALPS值低）、血液与脑脊液流动协调性较弱（BOLD-CSF耦合值低）或脉络丛体积较大的人，更有可能在多年后发展为认知能力下降。
即使考虑了年龄、教育程度和大脑大小等因素，这些液体流动异常仍然显著。"这表明脑脊液功能障碍可能是痴呆症最早可测量的迹象之一，"Markus教授说。
其中最具揭示性的标志物之一，DTI-ALPS分数，指向大脑微小血管中水分子运动变慢——这表明废物清除效率正在下降。同时，扩大的脉络丛可能表明炎症或脑脊液过度产生，进一步给系统带来压力。
血管问题如何破坏大脑的清洁系统
该研究还调查了心血管风险因素如何影响脑脊液循环。高血压、糖尿病和白质高信号（MRI扫描上的亮斑，表明小血管疾病）都与较慢或组织性较差的脑脊液流动相关。
高级统计分析显示，两种MRI标志物（DTI-ALPS和CP体积）部分解释了心脏病如何导致痴呆症。本质上，血管问题似乎干扰了大脑排出废物的能力，在心血管衰退和认知损失之间架起了一座生物学桥梁。
Markus教授指出，这一发现强化了预防性护理的论点。"至少四分之一的痴呆症风险可追溯到高血压和吸烟等常见因素，"他说。"如果这些因素也损害脑脊液流动，那么管理它们可能有助于保持大脑清洁系统的高效运转。"
自动化带来新见解
这项研究的一项重要进展来自剑桥大学Yutong Chen开发的机器学习算法。它使科学家能够快速、一致地处理庞大的MRI数据集——这是手动几乎不可能完成的任务。
"自动化的MRI分析意味着我们可以在数万人中测量细微的液体流动变化，"Chen说。"这对于在大脑仍然健康时发现早期问题至关重要。"
这种大规模能力为未来的人口筛查打开了大门。医生或许有朝一日可以使用基于脑脊液的MRI标志物来标记早期预警信号，就像胆固醇测试识别心血管风险一样。
睡眠、生活方式与预防的未来
该研究的发现也为痴呆症预防提供了新的思路。胶淋巴系统在深度睡眠期间最为活跃，此时脑细胞会略微缩小，让脑脊液更自由地流动。因此，睡眠习惯不良可能会降低大脑清除有害蛋白的能力。
生活方式和血管健康也起着重要作用。例如，强化血压控制已被证明可将认知能力下降风险降低高达20%。这一见解可能会激发新的策略，将心血管管理与改善脑脊液循环的干预措施相结合。
通往早期检测的道路
尽管这项研究尚未证明因果关系，但它强调了心脏和大脑健康之间强大的生物学联系。研究团队希望进一步的研究将确认改善脑脊液流动是否真的能预防或延缓痴呆症。
Markus教授表示，未来的工作可能会测试旨在改善血管功能或睡眠质量的治疗方法是否有助于恢复脑脊液流动。"如果我们能找到增强大脑自身清洁系统的方法，我们可能能够减缓甚至阻止痴呆症的进展，"他说。
资助该研究的英国心脏基金会首席科学和医学官Bryan Williams博士补充说，该研究"提供了关于大脑废物清除系统的静默问题如何悄然增加痴呆风险的引人入胜的见解。"
研究的实际意义
这些发现可以帮助医生在症状出现前很久就识别出高风险个体，为预防提供关键窗口期。
基于MRI的脑脊液流动标志物可作为新的早期检测工具，指导专注于心血管健康、更好睡眠以及可能增强大脑废物清除能力的新药物的干预措施。
通过了解心脏和大脑系统如何相互作用，科学家们正越来越接近预测——并有朝一日预防——世界上最常见的神经退行性疾病。
研究结果已在线发表在《阿尔茨海默病与痴呆症》期刊上。
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