据估计,全球约四分之一的成年人患有代谢综合征。虽然代谢综合征通常被视为糖尿病或心血管疾病即将来临的预警信号,但我的团队最新研究表明,其后果影响更为深远——它实际上可能正在加速大脑的老化。
代谢综合征并非单一疾病,而是一组相互关联的风险因素集合,包括高血糖、高血压、腹部脂肪过多、低水平的HDL("好")胆固醇和高甘油三酯(血液脂肪)。诊断为代谢综合征意味着至少具备这五个组成部分中的三个。每个风险因素本身都会增加健康风险,但它们组合在一起会相互放大危害。
先前的研究已将代谢综合征与中风、痴呆甚至帕金森病等神经系统疾病风险增加联系起来。但代谢综合征究竟如何影响大脑,以及其作用机制一直尚不明确。
我和同事们利用英国生物银行的数据着手解答这一问题,该大型研究数据库追踪记录了40至70岁英国成年人的健康状况。我们分析的核心是一个称为"大脑年龄差距"的概念。
这一概念反映了这样一个事实:虽然我们都以相同的速率变老,但我们的大脑可能比实际年龄老化得更快或更慢。脑成像和人工智能技术的进步现在使研究人员能够根据磁共振成像(MRI)扫描中的模式来估计一个人大脑的外观年龄——包括脑组织流失、连接不同大脑区域的纤维退化以及血管损伤。
在我们的研究中,大脑年龄是通过脑部MRI扫描中的1000多个不同成像指标来估算的。我们首先在最健康参与者的扫描上训练了一个机器学习模型,这些参与者的脑年龄应与他们的实际年龄(时间年龄)密切匹配。在模型"学习"了健康大脑老化的样子后,我们将它应用于全部研究人群。
结果令人震惊。患有代谢综合征的人,其大脑看起来明显比预期更老。一个人拥有的代谢综合征组分越多,这种差距就越大。
拥有三个代谢综合征组分的人,其大脑平均看起来比实际年龄老一岁。拥有四个组分时这一差距增至1.7年,拥有全部五个组分时则达到2.3年。代谢综合征的每个组分 individually 也与看起来更老的大脑相关联。
一两年听起来可能并不令人担忧,但就大脑健康而言,这很重要。相对于实际年龄而言大脑年龄更大,表明偏离了健康老化轨迹。随着时间推移,这可能会增加认知能力下降和痴呆的风险。
我们的研究还能够探究代谢综合征究竟是如何导致大脑健康恶化的。
我们检查了研究开始时从参与者收集的血液样本数据。血液包含数百种不同代谢物的信息——由身体化学反应产生的小分子,如糖和脂肪——提供了个人健康的快照。
有三种代谢物似乎部分解释了代谢综合征与加速大脑老化之间的联系。
首先是GlycA,一种慢性低度炎症的标志物。我们的研究结果表明,患有代谢综合征的人炎症水平更高,这反过来可能损害血管,触发大脑中有害蛋白质的积聚,并加速脑细胞死亡。
其次是载脂蛋白ApoB和ApoA1的比值。这些是动脉粥样硬化的标志物——血管变窄和硬化的迹象。在我们的研究中,患有代谢综合征的人往往有更高水平的动脉粥样硬化。由此导致的血流减少可能会使脑组织缺乏所需的氧气。
第三是脂肪酸,包括omega-6和其他多不饱和脂肪。这些分子在大脑中含量丰富,在维持脑细胞的结构和功能方面发挥着重要作用。
好消息是,代谢综合征的全部五个组分都是可改变的,意味着它们可以通过日常生活方式选择得到改善。规律运动、健康饮食和优先保证优质睡眠都是已被证实的对抗代谢综合征的方法,从而在此过程中保护大脑。
即使是部分改善也可能有所帮助。因为我们的研究表明,每增加一个代谢综合征组分都与大脑逐渐老化相关,所以即使只控制住其中一个,也可能显著减缓大脑老化。
大脑老化是不可避免的,但其发生的速率并非固定不变。我们的研究意义明确:控制代谢综合征不仅对心血管和代谢健康重要,对大脑也同样重要。
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