摘要: 新研究已确定渗漏的血脑屏障(BBB)是将重复性头部损伤与退役运动员长期认知衰退联系起来的主要机制。通过对比现役橄榄球运动员和拳击手的MRI扫描以及确诊为慢性创伤性脑病(CTE)运动员的死后脑组织,研究团队发现,这种屏障在退役后数年仍保持渗漏状态。这种“渗漏的门”允许炎症蛋白渗入大脑组织,引发毒性级联反应,导致与阿尔茨海默病和痴呆症相关的p-Tau蛋白积累。研究表明,接触性运动造成的损伤是一个持续性的慢性过程,而非静态损伤。
关键事实
- 持续性渗漏: 血脑屏障——大脑的“安全门”——在某些运动员停止运动后数年仍保持渗漏,远在最初的冲击发生之后。
- 炎症级联反应: 屏障破坏使有害蛋白渗入大脑,直接与记忆和执行功能测试得分较低相关。
- 早期预警系统: 针对血脑屏障的先进MRI扫描可能能够在运动员仍活跃时识别出高风险个体,作为主动筛查工具。
- 治疗潜力: 这一发现开辟了新的治疗窗口,表明使用药物“密封”渗漏的屏障可以减缓或阻止神经退行性病变的进展。
来源: TCD
由都柏林圣三一学院和FutureNeuro爱尔兰研究中心领导的突破性研究,已精确指出某些运动损伤与退役运动员大脑健康不佳之间的机制。
这项研究今天发表在领先的国际期刊《科学转化医学》上,确定了血脑屏障(BBB)的破坏是重复性头部损伤(RHI)与该群体长期大脑健康问题之间的关键联系。
血脑屏障像一个“安全门”,让必需营养素进入,同时阻止有害毒素和炎症细胞进入。但当它“渗漏”时,就无法正常执行这一安全任务,并与一些前职业碰撞和格斗运动运动员(包括橄榄球运动员和拳击手)的认知衰退和神经损伤相关。
研究人员首次表明,在一些有RHI病史的退役运动员中,这个门在他们离开赛场数年后仍保持渗漏。
通过使用先进的MRI扫描对退役橄榄球运动员和拳击手进行检查,并交叉参考确诊为慢性创伤性脑病(CTE)运动员的死后脑组织数据,研究团队发现,这种渗漏使炎症蛋白渗入大脑。
这些炎症蛋白随后引发一系列损伤,包括p-Tau的积累——一种与阿尔茨海默病和其他形式痴呆症相关的有毒蛋白质。
“即使在退役数年后,退役运动员的血脑屏障破坏程度仍显著高于年龄匹配的对照组,”领导该研究的神经血管遗传学教授、都柏林圣三一学院遗传学系主任Matthew Campbell教授与癫痫学教授、都柏林圣三一学院医学院院长Colin Doherty教授共同表示。“这表明头部冲击造成的损伤是一个持续性的慢性过程。”
“我们发现,那些在大脑屏障中具有最广泛‘渗漏’的退役运动员,在认知测试中的得分也显著较低,特别是在衡量记忆和执行功能的测试中。”
这项工作的影响是什么?
“该研究强调,针对血脑屏障的MRI扫描可以作为早期预警系统,识别出那些在生前(以及可能仍在比赛时)未来患脑部疾病风险最高的运动员,”论文第一作者、RCSI医学与健康科学大学FutureNeuro StAR讲师Chris Greene博士说。
这些发现本身就是一个重大进步,但研究人员强调,它们具有巨大潜力,预示着运动医学全新篇章的开始。具体而言,他们提出:
- 早期干预试验现在可以研究是否通过新药或现有药物“密封”渗漏的屏障,能够减缓甚至阻止高风险运动员的脑损伤进展。
- 未来的研究应该在整个职业生涯中追踪当前职业运动员,以确定屏障究竟何时开始失效,这些信息可以帮助体育组织完善回归比赛的协议和安全规定。
研究人员现在计划扩大工作范围,纳入更广泛的运动员群体,包括女性运动和业余运动,以探索这些发现是否适用于所有水平的碰撞/格斗运动。
Colin Doherty教授补充道:“我们现在正处于一个关键节点,作为一个社会,我们如何接受在运动相关头部创伤方面什么是允许的,特别是对于参与碰撞和格斗运动(如橄榄球)的业余爱好者和18岁以下青少年,在这些运动中,照顾责任落在教师和通常是家长本人的业余教练身上。”
“根据我们从这项研究中获得的证据,我们应该呼吁政府采取积极措施,解决这一现在已成为重要公共卫生问题的问题,而不是让体育规则独自应对。”
关键问题解答:
问:为什么在运动员退役后数年,脑损伤仍在继续?
答: 大脑的“安全门”(血脑屏障)仍然破损。由于它从未正确关闭,炎症毒素持续渗入并损伤神经元,远在赛场上的最后一次撞击之后。
问:我们能否在他们活着时预测谁会患上CTE?
答: 我们正在接近。这项研究表明,针对血脑屏障的MRI扫描可以识别出与记忆得分较低相关的特定“渗漏”,从而可能在症状出现前数年就标记出高风险运动员。
问:有没有办法“修复”渗漏的大脑?
答: 这是下一个前沿。既然我们知道血脑屏障是问题所在,研究人员正在寻找能够“密封”屏障的药物,理论上可以阻止痴呆症的进展。
编辑说明:
- 本文由神经科学新闻编辑编辑。
- 已全面审阅期刊论文。
- 由我们工作人员添加了额外背景。
关于这项CTE研究新闻
作者: Thomas Deane
来源: TCD
联系人: Thomas Deane – TCD
图片: 图片由神经科学新闻提供
原始研究: 封闭获取。
“血脑屏障破坏、创伤性脑病与退役运动员的认知衰退”作者:Chris Greene, Declan Brennan, Sheida Mirloo, Ruairi Connolly, Jeffrey O’Callaghan, Avril Reddy, Jeff Henderson, Gergő Porkoláb, Adam McGlinchey, Nicole Hanley, Siobhan Hutchinson, James F. M. Meaney, Michael Farrell, Sarah L. Doyle, Alon Friedman, Colin P. Doherty, and Matthew Campbell。《科学转化医学》
DOI: 10.1126/scitranslmed.adu6037
摘要
血脑屏障破坏、创伤性脑病与退役运动员的认知衰退
脑血管破坏已被牵涉到头外伤和慢性创伤性脑病(CTE)的病理生理学中。然而,重复性头部创伤对血脑屏障(BBB)完整性的长期后果及其与认知功能的联系仍然未知。
在这里,我们使用动态对比增强磁共振成像(DCE-MRI)显示,在格斗和碰撞运动运动员(n = 47)从各自运动项目退役数年后,可以检测到血脑屏障破坏。
血脑屏障破坏广泛的个体亚组(n = 17)与血脑屏障破坏较轻的个体相比,表现出更严重的认知衰退。常用的中枢神经系统损伤和神经退行性变的全身性标志物效用有限;然而,在退役运动员中,全身性炎症负担较重且循环单核细胞比例较高与认知衰退相关。
这些外周免疫细胞的转录组学分析揭示了补体系统和血管发育通路的失调。补体受体(包括C5AR1、ITGAM、ITGB2和膜攻击复合物(MAC)的有效抑制剂CD59)的表达改变与血脑屏障破坏和认知衰退相关。
确诊CTE病例的死后脑组织显示,脑血管周围有MAC沉积。对死后CTE个体进行的单细胞核RNA测序数据的生物信息学分析揭示了小胶质细胞-内皮细胞之间的串扰,这可能介导了补体失调。
总之,我们的数据表明,持续的系统性炎症和持续的血脑屏障破坏与重复性头部创伤的长期结局相关。
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